An accurate combined 3 He,Cs magnetometer with fT sensitivity for the nEDM experiment at PSI

Diese Arbeit beschreibt die Entwicklung, Konstruktion und Untersuchung eines Magnetometers zur exakten und präzisen Messung schwacher Magnetfelder. Diese Art von Magnetometer eignet sich zur Anwendung in physikalischen hochpräzisions Experimenten wie zum Beispiel der Suche nach dem elektrischen Dipolmomentrndes Neutrons. Die Messmethode beruht auf der gleichzeitigen Detektion der freien Spin Präzession Kern-Spin polarisierten 3He Gases durch mehrere optisch gepumpte Cäsium Magnetometer. Es wird gezeigt, dass Cäsium Magnetometer eine zuverlässige und vielseitige Methode zur Messung der 3He Larmor Frequenz und eine komfortable Alternative zur Benutzung von SQUIDs für diesen Zweck darstellen. Ein Prototyp dieses Magnetometers wurde gebaut und seine Funktion in der magnetisch abgeschirmten Messkabine der Physikalisch Technischen Bundesanstalt untersucht. Die Sensitivität des Magnetometers in Abhängigkeitrnvon der Messdauer wurde experimentell untersucht. Es wird gezeigt, dass für kurze Messperioden (< 500s) Cramér-Rao limitierte Messungen möglich sind während die Sensitivität bei längeren Messungen durch die Stabilität des angelegten Magnetfeldes limitiert ist. Messungen eines 1 muT Magnetfeldes mit einer relative Genauigkeit von besser als 5x10^(-8) in 100s werden präsentiert. Es wird gezeigt, dass die Messgenauigkeit des Magnetometers durch die Zahl der zur Detektion der 3He Spin Präzession eingesetzten Cäsium Magnetometer skaliert werden kann. Prinzipiell ist dadurch eine Anpassung der Messgenauigkeit an jegliche experimentellen Bedürfnisse möglich. Es wird eine gradiometrische Messmethode vorgestellt, die es erlaubt den Einfluss periodischerrnmagnetischer Störungen auf dieMessung zu unterdrücken. Der Zusammenhang zwischen der Sensitivität des kombinierten Magnetometers und den Betriebsparametern der Cäsium Magnetometer die zur Spin Detektion verwendet werden wird theoretisch untersucht und anwendungsspezifische Vor- und Nachteile verschiedener Betriebsartenwerden diskutiert. Diese Zusammenhänge werden in einer Formel zusammengefasst die es erlaubt, die erwartete Sensitivität des Magnetometers zu berechnen. Diese Vorhersagen befinden sich in perfekter Übereinstimmung mit den experimentellen Daten. Die intrinsische Sensitivität des Magnetometer Prototyps wird auf Basis dieser Formel theoretisch bestimmt. Ausserdem wird die erwartete Sensitivität für die Anwendung im Rahmen des Experiments der nächsten Generation zur Bestimmung des elektrischenrnDipolmoments des Neutrons am Paul Scherrer Institut abgeschätzt. Des weiteren wird eine bequeme experimentelle Methode zur Messung des Polarisationsgrades und des Rabi Flip-Winkels der 3He Kernspin Polarisation vorgestellt. Letztere Messung ist sehr wichtig für die Anwendung in hochpräzisions Experimenten.

High-resolution MALDI-FT-ICR MS imaging for the analysis of metabolites from formalin-fixed, paraffin-embedded clinical tissue samples.

We present the first analytical approach to demonstrate the in situ imaging of metabolites from formalin-fixed, paraffin-embedded (FFPE) human tissue samples. Using high-resolution matrix-assisted laser desorption/ionization Fourier-transform ion cyclotron resonance mass spectrometry imaging (MALDI-FT-ICR MSI), we conducted a proof-of-principle experiment comparing metabolite measurements from FFPE and fresh frozen tissue sections, and found an overlap of 72% amongst 1700 m/z species. In particular, we observed conservation of biomedically relevant information at the metabolite level in FFPE tissues. In biomedical applications, we analysed tissues from 350 different cancer patients and were able to discriminate between normal and tumour tissues, and different tumours from the same organ, and found an independent prognostic factor for patient survival. This study demonstrates the ability to measure metabolites in FFPE tissues using MALDI-FT-ICR MSI, which can then be assigned to histology and clinical parameters. Our approach is a major technical, histochemical, and clinicopathological advance that highlights the potential for investigating diseases in archived FFPE tissues.

Mišnāyôt Sēder qōdāšîm : ʿim pêrûš Melô qaf naḥat melûqqaṭ miš-šenê me'ôrôt hag-gedôlîm ... ʿÔvady' mib-Berṭinôrô we- ... hag-gā'ôn Baʿal Tôsāfôt Yôm Ṭôv ; Bd. 5

Mit handschriftlichen Anmerkungen

Molecular dissolved organic matter composition in lakes across Sweden as relative intensities of FT-ICR-MS peaks and PARAFAC components and optical indices

Whether intrinsic molecular properties or extrinsic factors such as environmental conditions control the decomposition of natural organic matter across soil, marine and freshwater systems has been subject to debate. Comprehensive evaluations of the controls that molecular structure exerts on organic matter's persistence in the environment have been precluded by organic matter's extreme complexity. Here we examine dissolved organic matter from 109 Swedish lakes using ultrahigh-resolution mass spectrometry and optical spectroscopy to investigate the constraints on its persistence in the environment. We find that degradation processes preferentially remove oxidized, aromatic compounds, whereas reduced, aliphatic and N-containing compounds are either resistant to degradation or tightly cycled and thus persist in aquatic systems. The patterns we observe for individual molecules are consistent with our measurements of emergent bulk characteristics of organic matter at wide geographic and temporal scales, as reflected by optical properties. We conclude that intrinsic molecular properties are an important control of overall organic matter reactivity.