Fakultät für Physik - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 01/05

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Fakultät für Physik - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 01/05 episodes

May 19, 2000 Doppler-freie Zweiphotonen-Spektroskopie an atomarem Wasserstoff
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April 27, 2000 Atomlaser und Phasenkohärenz atomarer Bose-Einstein-Kondensate
In der vorliegenden Arbeit wird über die erstmalige kontinuierliche Auskopplung von Atomen
aus einem atomaren Bose-Einstein-Kondensat berichtet. Es wurde so eine kohärente
Strahlquelle für Materiewellen entwickelt, die aufgrund ihrer Analogie zu der Erzeugung
von Licht in einem Laser als Atomlaser bezeichnet wird. In einer neu entwickelten magnetischen
Ioffe-Falle mit einem äußerst stabilen Fallenpotential wurden dazu Bose-Einstein-
Kondensate aus 87Rb Atomen erzeugt. Mit Hilfe von kontinuierlich eingestrahlten Radiofrequenzwellen
konnte das gefangene kohärente Materiefeld eines Bose-Einstein-Kondensats
lokal an die frei propagierenden Eigenzustände des Gravitationspotentials angekoppelt werden.
Es wurde außerdem gezeigt, daß mit Hilfe dieser Meßmethode eine räumliche Spektroskopie
und Manipulation der Kondensatwellenfunktion auf einer µm-Skala möglich ist.
Mit dem Atomlaser wurden fundamentale Kohärenzeigenschaften eines Bose-Gases am
Phasenübergang zur Bose-Einstein-Kondensation untersucht. Aus zwei Raumbereichen des
gefangenen atomaren Gases wurden dazuMateriewellen ausgekoppelt und zur Überlagerung
gebracht. Sind die von den beiden Raumbereichen ausgesandten Materiewellen phasenkohärent,
so ergibt sich ein Materiewellen-Interferenzmuster. Aus dem Kontrast des Interferenzsignals
konnten die Kohärenzeigenschaften des gefangenen Gases quantitativ bestimmt
werden. Die Meßmethode läßt sich dabei in einer weitgehenden Analogie zu der räumlichen
Kohärenzmessung von Licht in einem Doppelspalt-Experiment verstehen.
In der Mitte des letzten Jahrhunderts wurde in der Theorie erkannt, daß die fundamentale
Eigenschaft makroskopischer Quantenphänomene wie z. B. der Suprafluidität oder der
Supraleitung eine langreichweitige Phasenkohärenz in den zugrundeliegenden Quantenfeldern
ist. Nahezu 50 Jahre nach dieser Erkenntnis wurden die dramatischen Änderungen
in den Kohärenzeigenschaften eines makroskopischen Quantensystems am Phasenübergang
hier erstmals in einem Experiment quantitativ nachgewiesen.
Für die zukünftige Anwendbarkeit des Atomlasers sind kohärenzerhaltende atomoptische
Elemente wichtige Grundbausteine. Im letzten Teil der Arbeit werden neuere Messungen
vorgestellt, bei denen mit Hilfe von Hyperfein-Raman-Übergängen in einem magnetischen
Fallenpotential ein Spiegel, ein Strahlteiler und ein Resonator für den Atomlaser
entwickelt wurden.
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March 09, 2000 Projection effects in clusters of galaxies
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March 08, 2000 Untersuchung der elektronischen Struktur der Edelmetalle mittels der vierkomponentigen Diractheorie
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March 02, 2000 Benetzungsphasenübergänge in binären flüssigen Mischungen
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March 02, 2000 Planung, Bau und Test des Sensor-Bausteins für einen hybriden Silizium-Pixel-Detektor zum Einsatz unter den extremen Strahlenbelastungen am LHC
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February 24, 2000 Multivariate GRBF-Netzwerke und Systeme lokaler Experten
Solange der Mensch seit Beginn der modernen Wissenschaft versucht, seine kognitiven
Fähigkeiten durch anatomische, physiologische und psychologische Untersuchungen zu
verstehen, werden diese Forschungen auch von der Entwicklung mathematischer Modelle
begleitet. Dies geschieht in der Hoffnung, zu einem tieferen Verständnis der Gehirnfunktionen
zu gelangen und in jüngster Zeit mit dem Ziel, neuartige mathematische Verfahren,
z.B. zur Mustererkennung und Funktionenapproximation, zu erhalten. Im Rahmen dieses
Ansatzes wurde vor etwa 10 Jahren das radiale Basisfunktionen (RBF)-Netzwerk eingeführt,
welches bestimmte Strukturen im cerebellaren Cortex modelliert.
In früheren Arbeiten wurden tiefgehende Beziehungen zwischen diesem dreischichtigen
Netzwerkmodell und der maximum likelihood (ML)-Schätzung von empirischen Datenverteilungen
durch Mischungen univariater Normalverteilungen aufgedeckt. Solche Netzwerke
eignen sich zur datengetriebenen Funktionenapproximation und zur Lösung von Klassi-
fikationsaufgaben. Ausgehend von diesen Beobachtungen wird in der vorliegenden Arbeit
das RBF-Modell stufenweise verallgemeinert.
Zunächst wird mit dem generalisierten radialen Basisfunktionen (GRBF)-Netzwerk ein
Modell vorgestellt, dessen Parameter sich aus ML-Schätzungen von Datenverteilungen
durch Mischungen multivariater Normalverteilungen ableiten lassen. Damit wird erstmals
ein Verfahren eingeführt, mit dem alle Netzwerkparameter simultan optimiert werden können.
Ein deterministisches Abkühlschema sorgt dabei für die sichere Konvergenz des zugehörigen
sequentiellen stochastischen Lernprozesses.
Anschließend wird ein neues Modell zur Funktionenapproximation, der sogenannte LLMApproximator
, vorgestellt, das ebenfalls auf Dichteschätzungen durch Mischungen multivariater
Normalverteilungen beruht und sich in Spezialfällen auf das GRBF-Netzwerk
reduziert. Im LLM-Verfahren wird die zu approximierende Funktion durch eine Interpolation
lokaler linearer Regressionsmodelle dargestellt. In Verallgemeinerung dieser Verfahren
wird schließlich ein Konstruktionsprinzip für Systeme lokaler Experten formuliert,
das sowohlWettbewerb als auch Kooperation unterschiedlicher Experten zur Lösung einer
gemeinsamen Aufgabe organisiert.
Die Arbeitsweisen des LLM-Approximators als auch des Systems lokaler Experten werden
am Beispiel von Regelungsproblemen illustriert. Zunächst wird die Regelung eines
virtuellen Bioreaktors mit Hilfe des LLM-Approximators vorgestellt. Anschließend wird
das System lokaler Experten für die Regelung einer realen, komplexen industriellen Anlage
verwendet. Dabei handelt es sich um die Anlage zur Rückstandsverbrennung im Werk
Burghausen der Wacker-Chemie GmbH.
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February 23, 2000 Untersuchung von phononischen Vorläufereffekten displaziver Phasenumwandlungen an einer freien Ni2MnGa-Oberfläche mittels Röntgenstreuung unter streifenden Winkeln
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February 16, 2000 Einfang von Silberatomen in einer magneto-optischen Strahlungsdruckfalle
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February 09, 2000 On the formation and evolution of galaxies
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