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Englischer Titel: Uncertainty factor global land cover: Implications for land system modeling

Die 17 Elemente der Seltenen Erden sind Bestandteil vieler Hochtechnologieprodukte, wie Elektromotoren, Spezialgläsern oder Katalysatoren, dennoch liegt die Recyclingrate aus End-of-Life-Produkten derzeit unter 1 %. Mit der Feststoffchlorierung wurde im Rahmen dieser Arbeit eine chemikalien- und kostensparende Methode für den Aufschluss Seltener Erden aus Leuchtstoff- und Magnetabfällen untersucht. Dabei wurden die gemahlenen Edukte mit NH4Cl vermischt und anschließend im Drehrohrofen erhitzt. Durch thermische Zersetzung des NH4Cl wird HCl- und NH3-Gas freigesetzt. Ersteres überführt die Seltenen Erden in die wasserlöslichen Metallchloride, während der NH3 im Prozess als Lösung in 5N-Reinheit anfiel. Die Seltenerdausbeuten lagen je nach Ausgangsstoff zwischen 83,9 und 99,9 %. Die Optimierung der Feststoffchlorierung erfolgte anhand statistischer Versuchspläne, wodurch neue, überraschende Erkenntnisse im Hinblick auf Reaktionsverläufe, Selektivitäten und Prozessführung gewonnen werden konnten.:Danksagung iii Publikationsliste iv Inhaltsverzeichnis vii Abkürzungsverzeichnis ix 1. Einleitung 1 2. Seltene Erden 4 2.1 Wirtschaftliche Bedeutung 4 2.2 Primärrohstoffe 9 2.3 Sekundärrohstoffe 16 2.3.1 Recycling von Altmagneten 24 2.3.2 Recycling von Leuchtstoffabfällen 27 3. Feststoffchlorierung 33 3.1 Leuchtstoffe 33 3.1.1 Ausgangsstoff und Eingangsanalytik 33 3.1.2 Zersetzung des NH4Cl 36 3.1.3 Reaktordesign 41 3.1.4 Orientierungsversuche 46 3.1.5 Optimierung 51 3.1.6 Recyclingprozess 66 3.1.7 Fazit 70 3.2 Fe14Nd2B-Magneten 71 3.2.1 Ausgangsstoff und Eingangsanalytik 71 3.2.2 Orientierungsversuche 75 3.2.3 Optimierung nach 33-Box-Behnken 79 3.2.4 Aufklärung des fehlenden NH4Cl-Einflusses 81 3.2.5 Optimierung nach 43-Box-Behnken 88 3.2.6 Einfluss der Partikelgrößen 99 3.2.7 Zusammensetzung der Gasphase 104 3.2.8 Reinheit der NH3-Lösung 106 3.2.9 Fällung der Seltenen Erden 109 3.2.10 Recyclingprozess 112 3.2.11 Fazit 120 3.3 SmCo5-Magneten 121 3.3.1 Ausgangsstoff und Eingangsanalytik 121 3.3.2 Orientierungsversuche 126 3.3.3 Optimierung nach 43-Box-Behnken 128 3.3.4 Nachweis der Teilselektivität 133 3.3.5 Fazit 140 4. Zusammenfassung und Ausblick 142 5. Experimenteller Teil 145 5.1 Materialien und Chemikalien 145 5.2 Geräte 146 5.3 Analytische Methoden 146 5.4 Versuchsvorschriften 151 Literatur 156 Anhang 163

\(\bf Hintergrund:\) Bei Operationen an Patienten mit Implantiertem Kardioverter-Defibrillator (ICD) empfehlen Fachgesellschaften die Deaktivierung der ICD-Therapien mittels Umprogrammierung. \(\bf Methode:\) In der prospektiven klinischen Beobachtungsstudie wurde abhängig von Operationsgebiet und Kautereinsatz das Verfahren Deaktivierung mittels Umprogrammierung (42), Magnetauflage (44) oder keine Deaktivierung (16) vorgenommen. \(\bf Ergebnisse:\) Postoperativ wurde bei allen Patienten eine regelrechte ICD-Funktionalität festgestellt. \(\bf Schlussfolgerung:\) Die Magnetauflage scheint bei Operationen außerhalb der Thoraxregion eine sichere Alternative zu sein und bietet viele Vorteile gegenüber der Umprogrammierung. Bei Operationen an den unteren Extremitäten und bipolarem Kautereinsatz scheint eine ICD-Deaktivieung nicht notwendig.

The Volume Integral Equation Method (VIEM) has been used for the solution of three-dimensional non-linear magnetostatic field problems. The number of unknowns is minimal as only the magnetic material has to be discretized. For accurate solutions of problems where the magnetic field is small compared to the excitation field a difference field formulation has been developed. To reduce computational costs the fast multipole method is applied both on compression of the system matrix and during post processing. The efficiency of the formulation is demonstrated in several examples.

Electromagnetic measurement techniques are very promising for accessing the flow properties of liquid melts. We extend one of the recently developed techniques, Lorentz force velocimetry, to the measurement of spatial flow structures close to the wall of the confining container. The sensor we use is called local Lorentz force flowmeter (L2F2). It comprises a small permanent magnet which is attached to a force measurement system. We demonstrate that it is possible to reconstruct the complex flow in the vicinity of the wall of a confined vessel using the L2F2. Additionally, we show with the help of a solid body experiment that the L2F2 responds to temporal changes in the flow in the order of 1 Hz.

Die Magnetically Guided Capsule Endoscopy (MGCE) ist eine neuartige medizinische Diagnoseform, bei der eine schluckbare Kapsel mit 2 Kameras magnetisch durch ein flüssigkeitgefülltes Hohlorgan wie den Magen gesteuert werden kann. Diese Arbeit beschreibt die für den ersten klinischen Prototyp entstandenen Methoden zur Steuerung der Schwimmbewegungen durch automatisierte Magnetfeldsequenzen. Zur Evaluation wurden 2 klinischen Studien mit 64 Personen durchgeführt. The Magnetically Guided Capsule Endoscopy (MGCE) is a new medical screening procedure, where a swallowable capsule with 2 cameras can be steered magnetically through a fluid-filled hollow organ such as the human stomach. This work describes the control methods developed for the first clinical prototype to generate swimming motions through automated magnetic field sequences. For evaluation 2 clinical studies were conducted with 64 human cases.

Six-base retainers are often used to prevent tertiary crowding. To minimize shear stress on the retainer, these should be fitted as precisely as possible. The aim of this study was to compare the accuracy of fit of 6-base retainers after adhesive fixation using a neodymium-iron-boron (NdFeB) magnet chain or a resin positioning aid.A 6-base retainer was prepared for 40 pseudo-anonymous lower jaw models (2 × 20). Temporary fixation was performed with a resin positioning aid or a NdFeB magnet chain. The adhesive fixation of the retainers was randomized. The area and vertical distance between wire and teeth were determined by histomorphometry. The results were evaluated by ANOVA. The probability of error was specified as 5%.With the magnetic chain method, the area was significantly smaller than with the positioning aid (p = 0.0125). The difference between the two methods was ca. 1.3 mm². Moreover, the measured distance was affected significantly by the method used (p0.0002). With the magnet chain, the distance between the tooth and retainer was reduced by a mean of 0.05 mm. Conclusion. The fit of the retainer wire improves somewhat when the NdFeB magnet chain is used even though the wire is not as precisely positioned as it would be with a custom-made positioning aid.

Der Einsatz von Edelmetallen für die Oberflächenveredelung von Steckverbinderkontakten bietet in zunehmendem Maße ökonomische Schwierigkeiten. Die Ursache dafür ist die Entwicklung der Preise und die Verfügbarkeit für diese Materialien. Ein Ausweg ist, sofern das die speziellen Einsatzbedingungen erlauben, eine Beschichtung mit Unedelmetallen. Übereinstimmend mit Veröffentlichungen in der Literatur wurden dafür bisher zunächst Zinn und seine Legierungen verwendet. Zinn und Zinnlegierungen wurden mittels Magnetronzerstäubung abgeschieden. Die chemische Zusammensetzung der Schichten wurde mit der Elektronenstrahlmikroanalyse (ESMA) bestimmt. Die Kontakteigenschaften der Schichten wurden anhand von Korrosionstests und der Messung des Kontaktwiderstandes beurteilt.

Metrology and mechatronics for automated probes used in particle accelerator magnets have to cope with unusual environmental conditions: High magnetic fields, casual vacuum and narrow space. This document discusses instrumentation solutions suited for use in magnetic fields of 8,5 Tesla by the example of a robot probe built for CERN's Large Hadron Collider LHC. The probe will measure and analyze the magnetic field topology inside dipole and quadrupole magnets of up to 15 m length, through an open aperture of Ø50 mm. Solutions for rotating and linear drives, for rotation and position encoding, for inclination sensing and for the actual magnetic field analysis are discussed. Suitable materials and the field-compatible geometry applicable in each case are examined. Furthermore, a selection of optical position and alignment measuring techniques suitable for high magnetic fields is presented and evaluated. A modified alignment measuring telescope was identified as an adequate solution for the lateral position detection of a probe inside a magnet. The modification steps towards a fully automated measuring system are described.

Es wird ein neues automatisches Produktionssystem zur Herstellung von Hochleistungsmagneten vorgestellt. Je ein Roboter sorgt für die flexible Verknüpfung sowie die Ver- und Entsorgung von zwei Heißpressen. Dazu müssen sowohl empfindliche Grünlinge bei Normaltemperatur als auch ca. 800 Grad Celsius heiße Preßlinge gehandhabt werden.