Universität Stuttgart
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Item Open Access Operational scenarios optimization for resupply of crew and cargo of an International gateway Station located near the Earth-Moon-Lagrangian point-2(2016) Lizy-Destrez, Stéphanie; Messerschmid, Ernst (Prof. Dr.)In the context of future human space exploration missions in the solar system (with an horizon of 2025) and according to the roadmap proposed by ISECG (International Space Exploration Coordination Group) [1], a new step could be to maintain as an outpost, at one of the libration points of the Earth-Moon system, a space station. This would ease access to far destinations as Moon, Mars and asteroids and would allow testing some innovative technologies, before employing them for far distant human missions. One of the main challenges will be to maintain permanently, and ensure on board crew health thanks to an autonomous space medical center docked to the proposed space station, as a Space haven. Then the main problem to solve is to manage the station servitude, during deployment (modules integration) and operational phase. Challenges lie, on a global point of view, in the design of the operational scenarios and, on a local point of view, in trajectories selection, so as to minimize velocity increments (energy consumption) and transportation duration (crew safety). Which recommendations could be found out as far as trajectories optimization is concerned, that would fulfill energy consumption, transportation duration and safety criterion? What would technological hurdles be to rise for the building of such Space haven? What would be performances to aim at for critical sub-systems? Expected results of this study could point out research and development perspectives for human spaceflight missions and above all, in transportation field for long lasting missions. Thus, the thesis project, presented here, aims starting from global system life-cycle decomposition, to identify by phase operational scenario and optimize resupply vehicle mission.Item Open Access Experimental and numerical study of turbulence in fusion plasmas using reflectometry synthetic diagnostics(2018) Zadvitskiy, Georgiy; Tovar, Günter (Prof. Dr.)Anomalous energy and particle transport is closely related to micro-turbulence. Therefore plasma turbulence studies are essential for successful operation of magnetic confinement fusion devices. This thesis deals with the development of interpretative models for Ultra-Fast Swept Reflectometry (USFR), a diagnostic used for the measurement of turbulence radial wave-number spectra in fusion devices. While the interpretation of reflectometry data is quite straightforward for small levels of turbulence, it becomes much trickier for larger levels as the reflectometer answer is no longer linear with the turbulence level. It has been shown for instance that resonances due to probing field trapping can appear in turbulent plasma and produce jumps of the signal phase. In the plasma edge region the turbulence level is usually high and can lead to a non-linear regime of the reflectometer response. The loss of probing beam coherency and beam widening when the probing beam crosses the edge turbulence layer can affect USFR core measurements. Edge turbulence with a long correlation length leads to small beam widening and strong distortion of the probing wave phase. However backscattering effects from turbulence with short correlation lengths are also able to cause reflectometer signal change. To study turbulence wave-number spectra as well as reflectometer signal phase variations, signal amplitude variations can be analized. Unlike signal phase variation, amplitude does not suffer from resonant jumps, and can give more clear qualitative evaluation of turbulence structure. In the case when the turbulence amplitude peaked in the edge region, it can be detected as spectral peak near local Bragg resonance wave-number. USFR with a set of receiving antennas arranged poloidally was proposed to obtain more information on the edge turbulence properties. A displacement of the spectral peak appears when the receiving antenna is misaligned with the emitting one. Peak displacement measurements could provide additional information on probing beam shaping and turbulence properties and help in coherent mode observation as well. A 2D full wave code was applied as a synthetic diagnostic to Gysela gyro-kinetic code data to study Tore-Supra tokamak core turbulence. Radial correlation lengths computed from the amplitude of multi-channel fixed frequency reflectometry signals 5have shown good agreement with the turbulence correlation length directly computed from the simulation. The synthetic diagnostic was then applied to analyse the correlation length and wave-number spectra obtained by USFR in the ASDEX-Upgrade tokamak. A comparison between 1D and 2D results have shown different behaviour. However correlation lengths measured with UFSR signals are in the same order with turbulence ones.Item Open Access Genexpressionsprofile follikulärer Lymphome und ihre prognostische Relevanz(2016) Staiger, Annette M.; Scheurich, Peter (Prof. Dr.)Das Follikuläre Lymphom (FL), ein indolentes B-Zell Non-Hodgkin Lymphom, hat einen heterogenen klinischen Verlauf. Einige Patienten sterben nur wenige Monate nach Diagnosestellung, während andere bis zu 20 Jahre überleben. Wichtig für die Therapieentscheidung, die von „watch and wait“ über Strahlentherapien, kombinierte Chemotherapien bis hin zur autologen und allogenen Stammzelltransplantation reicht, ist daher eine möglichst exakte Einschätzung der Prognose. Um diese Einschätzung vornehmen zu können, wurde anhand verschiedener klinischer Parameter der „Follicular Lymphoma International Prognostic Index“ (FLIPI) entwickelt. Für die Wahl der Therapie wird jedoch bis heute nur die klinische Stadieneinteilung, basierend auf der Ann Arbor-Klassfikation, herangezogen. Während in den frühen Stadien ein kuratives Therapieziel besteht, wird in den fortgeschrittenen Stadien ein zytoreduktives, palliatives Ziel verfolgt. Neben klinischen Parametern konnten innerhalb des letzten Jahrzehnts molekularbiologische Parameter mit der Prognose des FL assoziiert werden. Mittels Genexpressionsanalysen wurde die Immune Response Signatur entwickelt, die eine erfolgreiche Risikostratifizierung für das FL beschreibt. Diese Signatur konnte bisher jedoch nicht bestätigt werden und erfordert den Einsatz von Frischgewebe, das im diagnostischen Alltag im Normalfall allerdings nicht zur Verfügung steht. Eine Genexpressions-basierte Risikostratifizierung des FL, die auch an Formalin-fixiertem Paraffin-eingebetteten (FFPE) Gewebe durchführbar ist, ist daher von größtem Interesse. Mit der NanoString®-Plattform steht eine Technologie zur Verfügung, die eine sehr sensitive, reproduzierbare Analyse von gezielt ausgewählten Genen an FFPE-Gewebe ermöglicht. Für die vorliegende Studie wurden 184 Kandidatengene ausgewählt, die bereits mit der Prognose (einschließlich der Gene der Immune Response Signatur) und Progression im FL assoziiert beschrieben wurden. Für die Analyse stand FFPE-Gewebe von Patienten zur Verfügung, die im Rahmen der prospektiven, randomisierten Therapiestudien der Deutschen Lymphomstudien (GLSG) behandelt wurden. Diese Kohorten zeichnen sich durch große Fallzahlen (frühe, lokalisierte Stadien (n = 255), fortgeschrittene, systemische Stadien (GLSG1996, 2000: n = 1223)), ein einheitliches Behandlungsregime und eine präzise Dokumentation der klinischen Daten aus. Nach erfolgreicher Etablierung der NanoString®-Technologie wurde die Genexpression der ausgewählten Kandidatengenen in insgesamt 870 verfügbaren Fällen der GLSG-Therapiestudien gemessen und statistisch ausgewertet. Eine prognostisch relevante Gensignatur konnte bei Patienten mit fortgeschrittenen FL nicht etabliert werden. Außerdem konnte auch die bereits beschriebene Immune Response Signatur nicht bestätigt werden. Es konnte jedoch gezeigt werden, dass sich die Genexpression von FL in frühen und fortgeschrittenen Stadien signifikant unterscheidet. Mittels logistischer Regressionsmodelle konnten zwei Signaturen generiert werden, die eine präzise Vorhersage des Stadiums ermöglichen. Von besonderem Interesse hierbei ist, dass sowohl innerhalb der frühen Stadien Fälle mit einer Signatur gemäß der fortgeschrittenen Stadien als auch in den fortgeschrittenen Stadien Fälle mit einer Signatur gemäß der frühen Stadien identifiziert werden konnten. Die Fälle der fortgeschrittenen Stadien mit einer Signatur gemäß früher Stadien weisen signifikant weniger betroffene Lymphknoten auf. Des Weiteren ist bei diesen Patienten die Zeit bis zum Therapieversagen bzw. das Gesamtüberleben deutlich verlängert. Da in frühen Stadien der FL-Erkrankung ein kurativer Therapieansatz besteht, könnte die über diese Signaturen identifizierte Patientengruppe von einem kurativen Behandlungsansatz (in der Regel eine Radiotherapie) profitieren.Item Open Access Investigation of tungsten exposed to fusion relevant intense H/He particle fluxes and thermal loads(2016) Lemahieu, Nathan; Tovar, Günter (Prof. Dr.)