Bildungsbericht Dessau-Roßlau 2011

In dem Bildungsbericht [von Dessau-Roßlau] wurden thematische Schwerpunkte festgelegt, die sich weitestgehend auf das formale Lernen in Institutionen beziehen. Thematisch hat der Bildungsbericht die folgenden Schwerpunkte: Elementare Bildung, Allgemeinbildende Schulen, Berufsbildungssystem – Berufsbildende Schulen, Hochschulbildung, Erwachsenenbildung, Weiterbildung und informelles Lernen. Da insbesondere die Übergänge zwischen den Institutionen wichtige Punkte in der Bildungsbiographie sind, werden sie in den jeweiligen Kapiteln kurz anhand ihrer Besonderheiten und Auffälligkeiten beschrieben. Neben der allgemeinen Darstellung der Teilbereiche werden alle Bereiche in Bezug auf drei Einflussfaktoren untersucht: Demographischer Wandel, Soziale Ungleichheit, Geschlechtsspezifische Ungleichheit. Diese drei Themenkomplexe sind als Querschnittsthemen allen Schwerpunkten vorangestellt und beschreiben, welchen Einfluss die jeweiligen Faktoren haben bzw. wie groß ihr Einfluss auf die Teilbereiche ist. (DIPF/Orig.)

Risikowahrnehmung und psychologische Reaktionen in öffentlichen Krisensituationen am Beispiel von Terrorattentaten / Risk perception and psychological reactions in public crisis situations using the example of terror attacks

The reactions to the 9/11 terror attacks were immense in the western population. In the current review, the impact of terror attacks is presented with surveys, clinical interviews, and scientific polls, which were identified in a comprehensive literature search. Results show that the fear of further terror attacks is comparatively overestimated in the population and is associated with numerous psychological consequences and reactions. The overestimation of the probability of further terror attacks is related among other reasons to its unique features and its strong representation in the media. Several independent studies proved that the number of stress symptoms and psychiatric diagnoses is associated with a high risk perception in relation to terror attacks. This was not only the case for victims of terror attacks, but also for people indirectly exposed to the terror attacks. In addition, there is evidence that the number of the stress symptoms correlate with the duration of TV consumption of new findings about terror attempts. Methodologically, there is a critical lack of more in-depth analyses to explain the development of risk perceptions and its influence on mental and physical health. Because of the international importance and cross-cultural differences, an international standardization of research is desirable. [In German] Die Reaktionen auf die Terrorattentate vom 9. September 2001 in New York waren in der westlichen Bevölkerung immens. In der vorliegenden Übersichtsarbeit werden die Auswirkungen von Terrorattentaten durch Einbeziehung bevölkerungsrepräsentativer Untersuchungen, Surveys, klinischer Interviews und Einstellungsbefragungen dargestellt, die über eine deskriptive Literaturrecherche ermittelt wurden. Als Ergebnis des Reviews zeigt sich, dass die Angst vor weiteren Terrorattentaten in der Bevölkerung vergleichsweise hoch und mit zahlreichen psychologischen Folgen und Reaktionen assoziiert ist. Die Einschätzung der Auftretenswahrscheinlichkeit eines Terrorattentats hängt unter anderem mit den besonderen Charakteristika und der hohen medialen Präsenz des Themas zusammen. Die Anzahl der Stresssymptome bis hin zu psychiatrischen Diagnosen erwies sich in mehreren unabhängigen Untersuchungen mit einer hohen Risikowahrnehmung assoziiert. Dies ließ sich nicht nur bei den Opfern von Terrorattentaten, sondern auch bei indirekt Betroffenen zeigen. Darüber hinaus gibt es mehrfache Belege dafür, dass die Anzahl der Stresssymptome mit der Dauer des TV-Konsums über Neuigkeiten zu Terrorattentaten zusammenhing. Als methodische Kritik ist an den gegenwärtigen Untersuchungsszenarien einzuwenden, dass es derzeit keine tiefer gehenden Analysen zur Entwicklung der Risikowahrnehmung und zu ihrem Einfluss auf die Gesundheit gibt. Aufgrund der internationalen Bedeutung des Themas und der interkulturellen Unterschiede im Umgang mit Krisensituationen ist eine internationale Standardisierung von Untersuchungszugängen wünschenswert.

Qualitätsbestimmende Einflußgrößen bei Kunststoff-Metall-Klebverbindungen

Das Buch behandelt verschiedene Klebtechniken.

Abschlussbericht zum Projekt Promise2007

Das Projekt Promise2007 befasste sich mit der Erstellung und Auswertung einer Statistik zur Mitgliedersituation im Berufsverband Medizinischer Informatiker e.V.. Mit dem Ziel mehr über die Mitglieder und ihre derzeitige Situation zu erfahren wurde das Projekt an der Fachhochschule Hannover initiiert. Statistisch erfasst wurden Fragen zum Beschäftigungsverhältnis, zu Aus- und Weiterbildung, der beruflichen Situation und persönliche Angaben. Die Ergebnisse wurden ausgewertet und daraus wichtige Erkenntnisse für den BVMI e.V. abgeleitet, welche auf die weitere Verbandsarbeit Einfluss nehmen.

Untersuchungen des Einflusses von Legierungselementen auf die Kieselsäurereduktion durch gesättigte Eisenschmelzen

In der Dissertation untersucht der Autor, Peter Blumendorf, den Einfluss von Legierungselementen auf die Kieselsäurereduktion durch kohlenstoffgesättigte Eisenschmelzen.

Messung der Zufriedenheit von Studierenden der Fakultät Wirtschaft und Informatik der Hochschule Hannover mit der Hochschul-Zentralbibliothek

In der vorliegenden Arbeit wird die Zufriedenheit von Studierenden mit der Hochschul-Zentralbibliothek (HZB) der Hochschule Hannover untersucht. Es wird überprüft, inwieweit Alter, Semesteranzahl und Geschlecht der Befragten einen Einfluss auf die Zufriedenheit mit der HZB haben. Des Weiteren besteht ein Aspekt der Untersuchung aus der Einschätzung der Wichtigkeit einzelner Faktoren aus Sicht der Studierenden, welcher bei den praktischen Implikationen zum Tragen kommt. Die Literaturrecherche machte deutlich, dass bereits diverse Umfragen von Bibliotheken zur Zufriedenheit der Nutzer stattgefunden haben. Wenige Umfragen richten sich jedoch direkt an Studierende. Da der Leistungskatalog von Bibliothek zu Bibliothek variiert, muss der Fragebogen an die konkreten Rahmenbendingungen der HZB angepasst werden. Mit der vorliegenden Arbeit werden Aussagen über die Zufriedenheit und Wichtigkeit der einzelnen Faktoren aus Studierendensicht getroffen. Mittels eines elektronischen Fragebogens werden die Studierenden der Fakultät IV – Wirtschaft und Informatik, hierunter die Abteilungen Betriebswirtschaft und Wirtschaftsinformatik, der Hochschule Hannover befragt, von denen 116 den Fragebogen beantwortet haben. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Ergebnisse die aufgestellten Hypothesen nicht unterstützen. Es liegen keine signifikanten Ergebnisse vor und es bestehen keine Zusammenhänge zwischen Alter, Geschlecht oder Semesterzahl mit der Zufriedenheit der Studierenden. Die Auswertung der Wichtigkeit verdeutlicht, dass keines der abgefragten Kriterien besonders negativ beurteilt wurde während es gleichzeitig für die Studierenden von großer Wichtigkeit ist.

Die Kosten der Modellabteilung „Joghurt“ am Beispiel der Herstellung von Rührjoghurt mit Früchten

Mit der Analyse des Kostenverlaufs in der Abteilung "Joghurt" wird die Aktualisierung der Modellabteilungsrechnung fortgeführt. In drei Unterabteilungen - Joghurtbereitung, Abfüllung, Lager - wird untersucht, welche Kosten bei der Herstellung von Rührjoghurt mit Früchten, abgefüllt in 150-g-Kunststoffbechern, nach ihrer Verursachung auf Abteilungsebene entstehen. Die Bestimmung der Abteilungs- und Stückkosten erfolgt in drei Modellgrößen, deren Kapazitäten entsprechend der Leistung der Abfülllinie 27.900 und 167.400 Becher/Stunde ausgelegt sind. In Abhängigkeit vom Beschäftigungsgrad, der für Werte zwischen 20 und 100% simuliert wird, lassen sich Kosten für 138,2 Mio. bis 829,3 Mio. Becher/Jahr ermitteln, die Produktionsmengen von rd. 20.800 t bis 124.700 t Joghurt entsprechen. Die in Ansatz gebrachten Investitionen betragen im Modell 1 12 Mio. DM und erhöhen sich im Modell 3 auf 43,4 Mio. DM. Bezogen auf die jeweilige Outputmenge ergeben sich aus den Investitionssummen spezifische Investitionen, die mit zunehmender Modellgröße von 87 DM auf 52 DM/1000 Becher abfallen. Bei einer Beschäftigung von 100% mit 250 Produktionstagen im Jahr errechnen sich modellspezifische Gesamtkosten in Höhe von 27,57 Pf im ModelH, 25,66 Pf im Modell 2 und 24,78 Pf im Modell 3 je Becher Fruchtjoghurt. Kostenanalysen bei einem Beschäftigungsgrad von 60% mit 250 Produktionstagen im Jahr zeigen, dass die modellspezifischen Gesamtkosten zu 45% von den Kosten für Hilfs-und Zusatzstoffe bestimmt werden. 22-24% entfallen auf die Verpackungsmaterialkosten, 20-23% auf die Rohstoffkosten, und mit 5-8% sind die Anlagekosten an den modellspezifischen Gesamtkosten beteiligt. Die Kosten für Energie und Betriebsstoffe sowie Personal werden je nach Modellgröße mit einem Anteil von 1-3% an den Gesamtkosten ausgewiesen. Der Kostenanalyse ist zu entnehmen, dass mit zunehmender Modellgröße und steigender Produktionsmenge Stückkostendegressionen zu erzielen sind, wobei der Einfluss des Beschäftigungsgrades auf die Kostendegression höher ist als derjenige der Modellgröße. Unter dem Einfluss von Kapazitätsauslastung und Kapazitätsgröße lassen sich nur im Bereich bis zu 100 Mio. Becher/Jahr starke Kostendegressionseffekte erzielen, die durch Simulationsrechnungen für verschiedene Variationen von Beschäftigungen belegt werden.

Entwicklungsprozesse von Prototypen in der Landwirtschaft

Um den theoretischen Hintergrund der Produktentwicklung darzustellen, werden im Einstieg der Arbeit das Projekt- sowie das Qualitätsmanagement vorgestellt und in Bezug auf das Projekt einer Prototypenentwicklung gesetzt. Es werden die einzelnen Phasen, Anträge und Projektvereinbarungen erläutert, was einen Einblick in den Aufbau des gesamten Konzeptes bieten soll. Das Qualitätsmanagement ist ein breit gefächertes Gebiet und wird in so gut wie jeder Sparte verwendet, um Prozesse zu optimieren und Probleme sowie Fehler zu beheben. Die wichtigsten Werkzeuge in der Entwicklung von Vorserien, wie das Quality Function Deployment, das House of Quality, die Fehler-Möglichkeits- und Einfluss-Analyse und die Risikoprioritätszahl, werden vorgestellt. Es wird im Einzelnen erläutert, wie sie in der Entwicklung von Traktoren Anwendung finden. Weiterhin wird ein praktischer Teil der Arbeit erläutern, welche Aufgaben und Prozessschritte in der Entwicklung sowie Validierung anstehen, außerdem auf welche Merkmale zu achten ist. Im letzten Kapitel wird auf die Erprobung der Prototypen eingegangen, wie eine Homologation abläuft, welche Vorgehensweisen es gibt und welche Erkenntnisse die dazugehörige Datenauswertung bieten. Im letzten Unterkapitel 4.5 Diskussion wird hier auch die eigene Meinung sowie Erfahrung mit eingebracht sowie Verbesserungsmöglichkeiten aufgezeigt. Zur besseren und übersichtlicheren Erläuterung der einzelnen Durchführungen wird nach jedem Kapitel der grobe Ablauf in einem Datenflussdiagramm dargestellt. Resümierend werden anschließend die Kerninhalte der vorliegenden Arbeit in einem Fazit zusammengefasst.

Les juifs et l'idée de Bildung dans l'Allemagne de culture protestante : chronique d'un mésamour à travers le long XIXe siècle

Des années 1780, quand surgit la question de l'émancipation des juifs, à la Première Guerre mondiale, qui dément l'optimisme de la perfectibilité du genre humain cultivé par la Bildung, le « long » XIXe siècle est la scène sur laquelle se déploient les efforts d'intégration des juifs dans la société et la culture allemandes, où la Bildung, intimement liée à l'esprit du protestantisme allemand qui l'a profondément marquée de son empreinte, tient lieu de médiation. Fil conducteur de ma recherche, la Bildung me permet de montrer en quoi son idéal est devenu un élément constitutif de l'identité des juifs allemands, en même temps qu'il cesse, sous les effets de la nationalisation d'une culture allemande devenue un outil au service d'un peuple particulier, d'être le projet, certes d'une communauté donnée, mais porteur d'universalisme. De fait, tout en adhérant à sa définition originale, les juifs ont su réinterpréter l'idée de Bildung en désamorçant l'alliance entre culture, germanité et nationalisme, afin de construire une nouvelle identité judéo-allemande qui réponde aux enjeux et aux exigences de la modernité ainsi qu'aux évolutions du temps, tout en visant à la reconnaissance des valeurs et du statut du judaïsme. Dans la mesure où cet idéal de la Bildung, sous les coups du nationalisme allemand, a perdu sa portée universelle pour, dans un processus de germanisation, devenir un instrument au service du projet nationaliste, les juifs vont progressivement se voir exclus de la nation allemande, quand bien même ou précisément parce qu'ils se sont identifiés à tel point au projet initial de la Bildung qu'ils en sont devenus les garants. From the 1780s, when the question of the emancipation of the Jews emerged, until World War I-a disappointment for those who were optimistic about cultivating a perfected humanity through Bildung (education)-the "long" nineteenth century is the stage on which the efforts to integrate the Jews into German society and culture took place. In this context, Bildung, which was decidedly bound to and profoundly marked by the German Protestant spirit, served as mediation. The underlying theme of Bildung in my research enables me to show how its ideal became the constitutive element of German Jewish identity. Concurrently, under the effects of the nationalization of German culture that became a tool in the service of a specific folk, the ideal of Bildung ceased to be a project that conveyed universal meaning. In fact, although the Jewish people agreed with its original definition, they succeeded in reinterpreting the idea of Bildung by neutralizing the alliance between culture, being German, and nationalism in order to elaborate a new German-Jewish identity in reply to the challenges and requirements of modernity and the evolution of society while still recognizing the values and status of Judaism. Inasmuch as the ideal of Bildung lost its universal significance for serving the nationalist project under the influence of German nationalism, the Jews were gradually excluded from the German folk, which took place despite, or precisely because, they identified to such an extent with the original aims of Bildung that they became the guarantors for it. Das ,,lange" 19. Jahrhundert bildet die Kulisse der Integrationsbemühungen der Juden in die deutsche Gesellschaft und Kultur, von den 1780er Jahren, als die Frage nach der Judenemanzipation zutage kommt, bis zum Ersten Weltkrieg, der den Optimismus der menschlichen Verbesserungsfahigkeit durch die Bildung widerlegt. Die mit dem Geist des deutschen Protestantismus eng verbundene Bildung dient hier als Mediation. Der rote Faden der Bildung ermöglicht mir zu zeigen, inwiefern ihr Ideal wesentlich für die jüdische Identität geworden ist. Zur gleichen Zeit hat das Bildungsideal, unter der Wirkung der Nationalisierung der deutschen Kultur, die zum Werkzeug eines eigenartigen Volkes gemacht wurde, sein universales Wesen verloren. In der Tat, obwohl die Juden dem ursprünglichen Bildungsideal zustimmten, haben sie die Bildung neu interpretiert, indem sie die Verbindung zwischen Kultur, Germanentum und Nationalismus entschärft und eine neue deutsch-jüdische Identität gebildet haben, die den Herausforderungen und den Ansprüchen der Moderne sowie dem Gesellschaftswandel entsprach und gleichzeitig darauf abzielte, die Werte und den Status des Judentums zu anerkennen. Insoweit, als das Bildungsideal seine universale Geltung unter dem Einfluss des deutschen Nationalismus verloren hat, um den nationalistischen Absichten zu dienen, wurden die Juden nach und nach vom deutschen Volk ausgeschlossen, selbst wenn oder gerade weil sie sich dermassen mit dem ursprünglichen Zweck der Bildung identifiziert haben, dass sie ihre Garanten geworden sind.

Zwischen Inszenierter Wirklichkeit und realem Traum : Rolle und Problematik des Erzählers in den phantastischen Prosawerken von Leo Perutz und Alexander Lernet-Holenia

Souvent laissée pour contre par les théoriciens, longtemps associée à la littérature populaire, la littérature fantastique a su depuis se tailler une place parmi les grands genres de la littérature. Depuis le milieu du XXe siècle, les chercheurs et le public découvrent ou redécouvrent un genre qui a toujours fait parti du paysage littéraire. Une œuvre majeure contribuera à la redécouverte scientifique du genre : Écrite en 1970 l’œuvre de Tzvetan Todorov Introduction à la littérature fantastique donne tant au néophyte qu’au chercheur un ouvrage qui trouve encore des échos aujourd’hui. Sa définition du fantastique, son approche du rôle du narrateur et du lecteur sont une référence, un point de départ et surtout un incontournable pour ceux et celles qui désirent comprendre et apprendre le fantastique. Dans ce mémoire, nous nous concentrerons particulièrement sur le rôle et la problématique du narrateur dans l’œuvre de deux représentants majeurs de la littérature fantastique de langue allemande du début du XXe siècle : Leo Perutz (1882-1957) et Alexander Lernet-Holenia (1897-1976). Le narrateur semble jouer un rôle prédominant dans la littérature fantastique. En effet, par son discours souvent présenté au « je », il semble créer une dynamique très particulière : il manipule son propre discours, il agit sur le lecteur en étant narrateur et personnage dans le récit, il crée une tension entre les différentes couches narratives par son état instable. Bref, il semble contribuer à l’apparition du fantastique dans le texte et également provoquer une certaine hésitation chez le lecteur. Le texte joue également un rôle : Leo Perutz produit un modèle de texte qui semble marquer aussi son collègue Alexander Lernet-Holenia. La structure presque mathématique des textes de Perutz rappelle que le fantastique peut jouer même à l’intérieur de paramètres rigides avec l’ordre et le chaos, les frontières entre le réel et le rêve. Nous étudierons des œuvres de Leo Perutz et d’Alexander Lernet-Holenia qui ont été publiées entre 1915 et 1937. Les théories qui serviront à appuyer mon travail sont tirées entre autre des études de Tzvetan Todorov et Uwe Durst sur la littérature fantastique et de Gérard Genette sur le narrateur.

Wenn individuelle Zweisprachigkeit kollektive Sprachkonflikte löst Sprachgrenze und Identitätsdiskurse in Fribourg/Freiburg (CH) : die Sicht junger bilingualer Erwachsener

Quand le bilinguisme individuel résout les conflits linguistiques collectifs Frontière linguistique et discours identitaires à Fribourg/Freiburg : la perspective des jeunes adultes bilingues Cette thèse aborde la question linguistique fribourgeoise et l’importance de la langue à Fribourg / Freiburg (Suisse) dans la cohabitation de ses habitants. Elle porte également sur les points de discorde des groupes linguistiques, l’influence de la langue sur la construction des identités (collectives) et son rôle comme marqueur de différenciation entre les Fribourgeois alémaniques et romands. À cette fin, une analyse de discours portant sur un débat mené dans les quotidiens fribourgeois La Liberté et les Freiburger Nachrichten a été réalisée pour établir le contexte du travail. Ce débat, d’une durée de quatre ans, portait sur la nouvelle constitution cantonale. De plus, 17 entrevues furent menées auprès de 18 jeunes adultes bilingues (français et allemand) fribourgeois, afin d’aborder la question linguistique depuis une nouvelle perspective. L’analyse de discours a démontré l’existence de différentes perceptions de l’identité collective fribourgeoise, perceptions souvent liées à l’appartenance à un groupe linguistique : d’une part, la perception d’une ville francophone comptant une minorité germanophone prédomine chez les Fribourgeois romands, alors que, d’autre part, la perception d’une ville traditionnellement bilingue caractérise davantage les Fribourgeois alémaniques, divisant ainsi les Fribourgeois en deux camps. Les uns aspirent à une identité collective (bilingue) qui inclue l’altérité respective, tandis que les autres tentent de renforcer leur propre identité en soulignant l’altérité et en négligeant plutôt les points communs. Les entrevues réalisées ont démontré que la langue est le principal marqueur de différenciation des Fribourgeois alémaniques et romands – bien avant certains paramètres tels que les normes et valeurs, la mentalité, la religion, les habitudes de vie ou la culture. Les informateurs bilingues et la plupart du temps biculturels montrent des attitudes et perceptions particulières : se distinguant de plusieurs argumentaires présents dans l’analyse de discours, ceux-ci s’approprient les deux camps et montrent un sentiment d’appartenance avec le Fribourg romand et alémanique. Ce faisant, ils dénouent la majorité des sources de conflit et des contradictions de la question linguistique fribourgeoise. Leurs attitudes et perceptions spécifiques en font les médiateurs des groupes linguistiques dans le canton-pont et posent des questions potentiellement désagréables aux acteurs sociaux impliqués dans le débat linguistique fribourgeois.

Low-Cost Micromechanically Tunable Optical Devices: Strained Resonator Engineering, Technological Implementation and Characterization

The rapid growth of the optical communication branches and the enormous demand for more bandwidth require novel networks such as dense wavelength division multiplexing (DWDM). These networks enable higher bitrate transmission using the existing optical fibers. Micromechanically tunable optical microcavity devices like VCSELs, Fabry-Pérot filters and photodetectors are core components of these novel DWDM systems. Several air-gap based tunable devices were successfully implemented in the last years. Even though these concepts are very promising, two main disadvantages are still remaining. On the one hand, the high fabrication and integration cost and on the other hand the undesired adverse buckling of the suspended membranes. This thesis addresses these two problems and consists of two main parts: • PECVD dielectric material investigation and stress control resulting in membranes shape engineering. • Implementation and characterization of novel tunable optical devices with tailored shapes of the suspended membranes. For this purposes, low-cost PECVD technology is investigated and developed in detail. The macro- and microstress of silicon nitride and silicon dioxide are controlled over a wide range. Furthermore, the effect of stress on the optical and mechanical properties of the suspended membranes and on the microcavities is evaluated. Various membrane shapes (concave, convex and planar) with several radii of curvature are fabricated. Using this resonator shape engineering, microcavity devices such as non tunable and tunable Fabry-Pérot filters, VCSELs and PIN photodetectors are succesfully implemented. The fabricated Fabry-Pérot filters cover a spectral range of over 200nm and show resonance linewidths down to 1.5nm. By varying the stress distribution across the vertical direction within a DBR, the shape and the radius of curvature of the top membrane are explicitely tailored. By adjusting the incoming light beam waist to the curvature, the fundamental resonant mode is supported and the higher order ones are suppressed. For instance, a tunable VCSEL with 26 nm tuning range, 400µW maximal output power, 47nm free spectral range and over 57dB side mode suppresion ratio (SMSR) is demonstrated. Other technologies, such as introducing light emitting organic materials in microcavities are also investigated.

Air-gap based vertical cavity micro-opto-electro-mechanical Fabry-Perot filters

Mikrooptische Filter sind heutzutage in vielen Bereichen in der Telekommunikation unersetzlich. Wichtige Einsatzgebiete sind aber auch spektroskopische Systeme in der Medizin-, Prozess- und Umwelttechnik. Diese Arbeit befasst sich mit der Technologieentwicklung und Herstellung von luftspaltbasierenden, vertikal auf einem Substrat angeordneten, oberflächenmikromechanisch hergestellten Fabry-Perot-Filtern. Es werden zwei verschiedene Filtervarianten, basierend auf zwei verschiedenen Materialsystemen, ausführlich untersucht. Zum einen handelt es sich dabei um die Weiterentwicklung von kontinuierlich mikromechanisch durchstimmbaren InP / Luftspaltfiltern; zum anderen werden neuartige, kostengünstige Siliziumnitrid / Luftspaltfilter wissenschaftlich behandelt. Der Inhalt der Arbeit ist so gegliedert, dass nach einer Einleitung mit Vergleichen zu Arbeiten und Ergebnissen anderer Forschergruppen weltweit, zunächst einige theoretische Grundlagen zur Berechnung der spektralen Reflektivität und Transmission von beliebigen optischen Schichtanordnungen aufgezeigt werden. Auß erdem wird ein kurzer theoretischer Ü berblick zu wichtigen Eigenschaften von Fabry-Perot-Filtern sowie der Möglichkeit einer mikromechanischen Durchstimmbarkeit gegeben. Daran anschließ end folgt ein Kapitel, welches sich den grundlegenden technologischen Aspekten der Herstellung von luftspaltbasierenden Filtern widmet. Es wird ein Zusammenhang zu wichtigen Referenzarbeiten hergestellt, auf denen diverse Weiterentwicklungen dieser Arbeit basieren. Die beiden folgenden Kapitel erläutern dann ausführlich das Design, die Herstellung und die Charakterisierung der beiden oben erwähnten Filtervarianten. Abgesehen von der vorangehenden Epitaxie von InP / GaInAs Schichten, ist die Herstellung der InP / Luftspaltfilter komplett im Institut durchgeführt worden. Die Herstellungsschritte sind ausführlich in der Arbeit erläutert, wobei ein Schwerpunktthema das trockenchemische Ä tzen von InP sowie GaInAs, welches als Opferschichtmaterial für die Herstellung der Luftspalte genutzt wurde, behandelt. Im Verlauf der wissenschaftlichen Arbeit konnten sehr wichtige technische Verbesserungen entwickelt und eingesetzt werden, welche zu einer effizienteren technologischen Herstellung der Filter führten und in der vorliegenden Niederschrift ausführlich dokumentiert sind. Die hergestellten, für einen Einsatz in der optischen Telekommunikation entworfenen, elektrostatisch aktuierbaren Filter sind aus zwei luftspaltbasierenden Braggspiegeln aufgebaut, welche wiederum jeweils 3 InP-Schichten von (je nach Design) 357nm bzw. 367nm Dicke aufweisen. Die Filter bestehen aus im definierten Abstand parallel übereinander angeordneten Membranen, die über Verbindungsbrücken unterschiedlicher Anzahl und Länge an Haltepfosten befestigt sind. Da die mit 357nm bzw. 367nm vergleichsweise sehr dünnen Schichten freitragende Konstrukte mit bis zu 140 nm Länge bilden, aber trotzdem Positionsgenauigkeiten im nm-Bereich einhalten müssen, handelt es sich hierbei um sehr anspruchsvolle mikromechanische Bauelemente. Um den Einfluss der zahlreichen geometrischen Strukturparameter studieren zu können, wurden verschiedene laterale Filterdesigns implementiert. Mit den realisierten Filter konnte ein enorm weiter spektraler Abstimmbereich erzielt werden. Je nach lateralem Design wurden internationale Bestwerte für durchstimmbare Fabry-Perot-Filter von mehr als 140nm erreicht. Die Abstimmung konnte dabei kontinuierlich mit einer angelegten Spannung von nur wenigen Volt durchgeführt werden. Im Vergleich zu früher berichteten Ergebnissen konnten damit sowohl die Wellenlängenabstimmung als auch die dafür benötigte Abstimmungsspannung signifikant verbessert werden. Durch den hohen Brechungsindexkontrast und die geringe Schichtdicke zeigen die Filter ein vorteilhaftes, extrem weites Stopband in der Größ enordnung um 550nm. Die gewählten, sehr kurzen Kavitätslängen ermöglichen einen freien Spektralbereich des Filters welcher ebenfalls in diesen Größ enordnungen liegt, so dass ein weiter spektraler Einsatzbereich ermöglicht wird. Während der Arbeit zeigte sich, dass Verspannungen in den freitragenden InPSchichten die Funktionsweise der mikrooptischen Filter stark beeinflussen bzw. behindern. Insbesondere eine Unterätzung der Haltepfosten und die daraus resultierende Verbiegung der Ecken an denen sich die Verbindungsbrücken befinden, führte zu enormen vertikalen Membranverschiebungen, welche die Filtereigenschaften verändern. Um optimale Ergebnisse zu erreichen, muss eine weitere Verbesserung der Epitaxie erfolgen. Jedoch konnten durch den zusätzlichen Einsatz einer speziellen Schutzmaske die Unterätzung der Haltepfosten und damit starke vertikale Verformungen reduziert werden. Die aus der Verspannung resultierenden Verformungen und die Reaktion einzelner freistehender InP Schichten auf eine angelegte Gleich- oder Wechselspannung wurde detailliert untersucht. Mittels Weisslichtinterferometrie wurden lateral identische Strukturen verglichen, die aus unterschiedlich dicken InP-Schichten (357nm bzw. 1065nm) bestehen. Einen weiteren Hauptteil der Arbeit stellen Siliziumnitrid / Luftspaltfilter dar, welche auf einem neuen, im Rahmen dieser Dissertation entwickelten, technologischen Ansatz basieren. Die Filter bestehen aus zwei Braggspiegeln, die jeweils aus fünf 590nm dicken, freistehenden Siliziumnitridschichten aufgebaut sind und einem Abstand von 390nm untereinander aufweisen. Die Filter wurden auf Glassubstraten hergestellt. Der Herstellungsprozess ist jedoch auch mit vielen anderen Materialien oder Prozessen kompatibel, so dass z.B. eine Integration mit anderen Bauelemente relativ leicht möglich ist. Die Prozesse dieser ebenfalls oberflächenmikromechanisch hergestellten Filter wurden konsequent auf niedrige Herstellungskosten optimiert. Als Opferschichtmaterial wurde hier amorph abgeschiedenes Silizium verwendet. Der Herstellungsprozess beinhaltet die Abscheidung verspannungsoptimierter Schichten (Silizium und Siliziumnitrid) mittels PECVD, die laterale Strukturierung per reaktiven Ionenätzen mit den Gasen SF6 / CHF3 / Ar sowie Fotolack als Maske, die nasschemische Unterätzung der Opferschichten mittels KOH und das Kritisch-Punkt-Trocken der Proben. Die Ergebnisse der optischen Charakterisierung der Filter zeigen eine hohe Ü bereinstimmung zwischen den experimentell ermittelten Daten und den korrespondierenden theoretischen Modellrechnungen. Weisslichtinterferometermessungen der freigeätzten Strukturen zeigen ebene Filterschichten und bestätigen die hohe vertikale Positioniergenauigkeit, die mit diesem technologischen Ansatz erreicht werden kann.

HelF, a suppressor of RNAi mediated gene silencing in Dictyostelium discoideum

RNA interference (RNAi) is a recently discovered process, in which double stranded RNA (dsRNA) triggers the homology-dependant degradation of cognate messenger RNA (mRNA). In a search for new components of the RNAi machinery in Dictyostelium, a new gene was identified, which was called helF. HelF is a putative RNA helicase, which shows a high homology to the helicase domain of Dicer, to the helicase domain of Dictyostelium RdRP and to the C. elegans gene drh-1, that codes for a dicer related DExH-box RNA helicase, which is required for RNAi. The aim of the present Ph.D. work was to investigate the role of HelF in PTGS, either induced by RNAi or asRNA. A genomic disruption of the helF gene was performed, which resulted in a distinct mutant morphology in late development. The cellular localization of the protein was elucidated by creating a HelF-GFP fusion protein, which was found to be localized in speckles in the nucleus. The involvement of HelF in the RNAi mechanism was studied. For this purpose, RNAi was induced by transformation of RNAi hairpin constructs against four endogenous genes in wild type and HelF- cells. The silencing efficiency was strongly enhanced in the HelF K.O. strain in comparison with the wild type. One gene, which could not be silenced in the wild type background, was successfully silenced in HelF-. When the helF gene was disrupted in a secondary transformation in a non-silenced strain, the silencing efficiency was strongly improved, a phenomenon named here “retrosilencing”. Transcriptional run-on experiments revealed that the enhanced gene silencing in HelF- was a posttranscriptional event, and that the silencing efficiency depended on the transcription levels of hairpin RNAs. In HelF-, the threshold level of hairpin transcription required for efficient silencing was dramatically lowered. The RNAi-mediated silencing was accompanied by the production of siRNAs; however, their amount did not depend on the level of hairpin transcription. These results indicated that HelF is a natural suppressor of RNAi in Dictyostelium. In contrast, asRNA mediated gene silencing was not enhanced in the HelF K.O, as shown for three tested genes. These results confirmed previous observations (H. Martens and W. Nellen, unpublished) that although similar, RNAi and asRNA mediated gene silencing mechanisms differ in their requirements for specific proteins. In order to characterize the function of the HelF protein on a molecular level and to study its interactions with other RNAi components, in vitro experiments were performed. Besides the DEAH-helicase domain, HelF contains a double-stranded RNA binding domain (dsRBD) at its N-terminus, which showed high similarity to the dsRBD domain of Dicer A from Dictyostelium. The ability of the recombinant dsRBDs from HelF and Dicer A to bind dsRNA was examined and compared. It was shown by gel-shift assays that both HelF-dsRBD and Dicer-dsRBD could bind directly to long dsRNAs. However, HelF-dsRBD bound more efficiently to dsRNA with imperfect matches than to perfect dsRNA. Both dsRBDs bound specifically to a pre-miRNA substrate (pre-let-7). The results suggested that most probably there were two binding sites for the proteins on the pre-miRNA substrate. Moreover, it was shown that HelF-dsRBD and Dicer-dsRBD have siRNA-binding activity. The affinities of the two dsRBDs to the pre-let-7 substrate were also examined by plasmon surface resonance analyses, which revealed a 9-fold higher binding affinity of the Dicer-dsRBD to pre-let-7 compared to that of the HelF-dsRBD. The binding of HelF-dsRBD to the pre-let-7 was impaired in the presence of Mg2+, while the Dicer-dsRBD interaction with pre-let-7 was not influenced by the presence of Mg2+. The results obtained in this thesis can be used to postulate a model for HelF function. In this, HelF acts as a nuclear suppressor of RNAi in wild type cells by recognition and binding of dsRNA substrates. The protein might act as a surveillance system to avoid RNAi initiation by fortuitous dsRNA formation or low abundance of dsRNA trigger. If the protein acts as an RNA helicase, it could unwind fold-back structures in the nucleus and thus lead to decreased RNAi efficiency. A knock-out of HelF would result in initiation of the RNAi pathway even by low levels of dsRNA. The exact molecular function of the protein in the RNAi mechanism still has to be elucidated. RNA interferenz (RNAi) ist ein in jüngster Zeit entdeckter Mechanismus, bei dem doppelsträngige RNA Moleküle (dsRNA) eine Homologie-abhängige Degradation einer verwandten messenger-RNA (mRNA) auslösen. Auf der Suche nach neuen Komponenten der RNAi-Maschinerie in Dictyostelium konnte ein neues Gen (helF) identifiziert werden. HelF ist eine putative RNA-Helikase mit einer hohen Homologie zur Helikasedomäne der bekannten Dicerproteine, der Helikasedomäne der Dictyostelium RdRP und zu dem C. elegans Gen drh-1, welches für eine Dicer-bezogene DExH-box RNA Helikase codiert, die am RNAi-Mechanismus beteiligt ist. Das Ziel dieser Arbeit war es, die Funktion von HelF im Zusammenhang des RNAi oder asRNA induzierten PTGS zu untersuchen. Es wurde eine Unterbrechung des helF-Gens auf genomischer Ebene (K.O.) vorgenommen, was bei den Mutanten zu einer veränderten Morphologie in der späten Entwicklung führte. Die Lokalisation des Proteins in der Zelle konnte mit Hilfe einer GFP-Fusion analysiert werden und kleinen Bereichen innerhalb des Nukleus zugewiesen werden. Im Weiteren wurde der Einfluss von HelF auf den RNAi-Mechanismus untersucht. Zu diesem Zweck wurde RNAi durch Einbringen von RNAi Hairpin-Konstrukten gegen vier endogene Gene im Wiltypstamm und der HelF--Mutante induziert. Im Vergleich zum Wildtypstamm konnte im HelF--Mutantenstamm eine stark erhöhte „Silencing“-Effizienz nachgewiesen werden. Ein Gen, welches nach RNAi Initiation im Wildtypstamm unverändert blieb, konnte im HelF--Mutantenstamm erfolgreich stillgelegt werden. Durch sekundäres Einführen einer Gendisruption im helF-Locus in einen Stamm, in welchem ein Gen nicht stillgelegt werden konnte, wurde die Effizienz des Stilllegens deutlich erhöht. Dieses Phänomen wurde hier erstmals als „Retrosilencing“ beschrieben. Mit Hilfe von transkriptionellen run-on Experimenten konnte belegt werden, dass es sich bei dieser erhöhten Stilllegungseffizienz um ein posttranskriptionelles Ereignis handelte, wobei die Stillegungseffizienz von der Transkriptionsstärke der Hairpin RNAs abhängt. Für die HelF--Mutanten konnte gezeigt werden, dass der Schwellenwert zum Auslösen eines effizienten Stillegens dramatisch abgesenkt war. Obwohl die RNAi-vermittelte Genstilllegung immer mit der Produktion von siRNAs einhergeht, war die Menge der siRNAs nicht abhängig von dem Expressionsniveau des Hairpin-Konstruktes. Diese Ergebnisse legen nahe, dass es sich bei der HelF um einen natürlichen Suppressor des RNAi-Mechanismus in Dictyostelium handelt. Im Gegensatz hierzu war die as-vermittelte Stilllegung von drei untersuchten Genen im HelF-K.O. im Vergleich zum Wildyp unverändert. Diese Ergebnisse bestätigten frühere Beobachtungen (H. Martens und W. Nellen, unveröffentlicht), wonach die Mechanismen für RNAi und asRNA-vermittelte Genstilllegung unterschiedliche spezifische Proteine benötigen. Um die Funktion des HelF-Proteins auf der molekularen Ebene genauer zu charakterisieren und die Interaktion mit anderen RNAi-Komponenten zu untersuchen, wurden in vitro Versuche durchgeführt. Das HelF-Protein enthält, neben der DEAH-Helikase-Domäne eine N-terminale Doppelstrang RNA bindende Domäne (dsRBD) mit einer hohen Ähnlichkeit zu der dsRBD des Dicer A aus Dictyostelium. Die dsRNA-Bindungsaktivität der beiden dsRBDs aus HelF und Dicer A wurde analysiert und verglichen. Es konnte mithilfe von Gel-Retardationsanalysen gezeigt werden, dass sowohl HelF-dsRBD als auch Dicer-dsRBD direkt an lange dsRNAs binden können. Hierbei zeigte sich, dass die HelF-dsRBD eine höhere Affinität zu einem imperfekten RNA-Doppelstrang besitzt, als zu einer perfekt gepaarten dsRNA. Für beide dsRBDs konnte eine spezifische Bindung an ein pre-miRNA Substrat nachgewiesen werden (pre-let-7). Dieses Ergebnis legt nah, dass es zwei Bindestellen für die Proteine auf dem pre-miRNA Substrat gibt. Überdies hinaus konnte gezeigt werden, dass die dsRBDs beider Proteine eine siRNA bindende Aktivität besitzen. Die Affinität beider dsRBDs an das pre-let-7 Substrat wurde weiterhin mit Hilfe der Plasmon Oberflächen Resonanz untersucht. Hierbei konnte eine 9-fach höhere Bindeaffinität der Dicer-dsRBD im Vergleich zur HelF-dsRBD nachgewiesen werden. Während die Bindung der HelF-dsRBD an das pre-let-7 durch die Anwesenheit von Mg2+ beeinträchtigt war, zeigte sich kein Einfluß von Mg2+ auf das Bindeverhalten der Dicer-dsRBD. Mit Hilfe der in dieser Arbeit gewonnen Ergebnisse lässt sich ein Model für die Funktion von HelF postulieren. In diesem Model wirkt HelF durch Erkennen und Binden von dsRNA Substraten als Suppressor von der RNAi im Kern. Das Protein kann als Überwachungsystem gegen eine irrtümliche Auslösung von RNAi wirken, die durch zufällige dsRNA Faltungen oder eine zu geringe Häufigkeit der siRNAs hervorgerufen sein könnte. Falls das Protein eine Helikase-Aktivität besitzt, könnte es rückgefaltete RNA Strukturen im Kern auflösen, was sich in einer verringerten RNAi-Effizienz wiederspiegelt. Durch Ausschalten des helF-Gens würde nach diesem Modell eine erfolgreiche Auslösung von RNAi schon bei sehr geringer Mengen an dsRNA möglich werden. Das Modell erlaubt, die exakte molekulare Funktion des HelF-Proteins im RNAi-Mechanismus weiter zu untersuchen.