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Kernspintomographie der Lunge mit hochpolarisiertem Helium‐3
Authors: Schreiber Wolfgang , Surkau Reinhard 
Published: February 2013

AbstractMit kernspinpolarisiertem 3He‐Gas ist es möglich, das bildgebende Verfahren der Kernspintomographie auf Hohlräume auszuweiten. Für die Lungendiagnostik eröffnen sich damit völlig neue Möglichkeiten.
Erkennung von Krankheitsmustern im Infrarotspektrum von Blutseren
Authors: Petrich Wolfgang , Werner Gerhard 
Published: February 2013

AbstractDie Untersuchung von Blut auf der Basis von chemischen, reagenzgetragenen Analysen bildet einen Schwerpunkt der medizinischen Diagnostik. Darüber hinaus erlauben auch rein physikalische, reagenzfreie Methoden wie die Spektroskopie von Blutserum im mittleren Infrarot einen Einblick in die molekulare Struktur der Probe. Mit Augenmerk auf den medizinisch relevanten Inhaltsstoffen sollte es möglich sein, aus dem Infrarotspektrum einer Blutprobe eine direkte Verbindung zum Gesundheitszustand des Blutspenders zu schaffen. Hierbei bieten sich die mathematischen Methoden der Klassifizierung an.
Fluoreszenz‐geführte Endoskopie von Hohlorganen
Authors: Ebert Bernd , Nolte Dirk , Sukowski Uwe , Rinneberg Herbert 
Published: February 2013

AbstractSeit über 3000 Jahren ist die heilende Wirkung von Sonnenlicht bei Hauterkrankungen bekannt, aber erst seit der Entwicklung der modernen Optik wird Licht (Laserstrahlung) bei der Diagnose und Therapie einer Vielzahl von Erkrankungen eingesetzt. Als Beispiel stellen wir hier die Diagnose von Tumoren und ihren Vorstufen durch die charakteristische Fluoreszenz von körpereigenen Farbstoffen (Porphyrinen) vor.
Das Physikalische Institut der Berliner Universität
Authors: Hoffmann Dieter 
Published: February 2013

AbstractIm Mai wird in Berlin das neue ARD‐Hauptstadtstudio seinen Betrieb aufnehmen. Es befindet sich an jenem Ort, an dem zwischen 1873 und 1878 das Physikalische Institut der Berliner Universität für Hermann Helmholtz erbaut wurde. Das Institut war für lange Zeit „unter den deutschen Lehranstalten gleicher Art das größte und schönste”︁, an dem bedeutende Physiker – darunter die Nobelpreisträger J. Franck, G. Hertz, W. Nernst und W. Wien – gewirkt haben. Bis zu seiner Zerstörung im Frühjahr 1945 war es eng mit der Tätigkeit der Physikalischen Gesellschaft verknüpft.
Die Vermessung optischer Quantenzustände
Authors: Schiller Stephan , Breitenbach Gerd 
Published: February 2013

AbstractWellenfunktion, Dichtematrix, Meßwertverteilungen, reine und gemischte Zustände: Diese abstrakten Konzepte aus der Quantenmechanik lassen sich durch moderne quantenoptische Experimente veranschaulichen. So gelang es kürzlich mit geeigneten Meßverfahren, die Zustände von einfachen Quantensystemen im Detail zu charakterisieren. Wir wollen dies am Beispiel des Lichtfeldes erläutern. Die dabei eingesetzten Techniken spielen eine wichtige Rolle bei der „Quantenkontrolle”︁.
Monte‐Carlo‐Simulation mikroskopischer Börsenmodelle
Authors: Stauffer Dietrich 
Published: February 2013

AbstractComputer‐Simulationen mit Zufallszahlen, auch als Monte‐Carlo‐Verfahren bekannt, wurden in den letzten Jahren vermehrt auf die Modellierung von Börsenkursen angewandt. Dieser Artikel beschreibt einen der Versuche, die Preisfluktuationen von Märkten zu verstehen, und weniger, sie vorherzusehen.
Die Akustik von Konzertsälen: Physik und Psychophysik
Authors: Schroeder Manfred 
Published: February 2013

AbstractWarum haben moderne Konzertsäle oft eine mangelhafte Akustik? Und warum hat so mancher ältere Raum — man denke an die griechischen Amphitheater — einen so hervorragenden Klang? Survival of the fittest?
Atom‐ und Molekülphysik: Optische Dipolfallen: Experimente mit ultrakalten Atomen und anderen kleinen Teilchen im Lichtkäfig
Authors: Weidemüller Matthias , Grimm Rudolf 
Published: February 2013

AbstractLicht polarisiert Materie. Materie wiederum streut Licht. Dadurch entstehen vielfältige optische Erscheinungen, die man mit bloßem Auge beobachten kann. Die mechanischen Kräfte des Lichtfeldes hingegen sind für uns nicht direkt erfaßbar, da sie im allgemeinen zu klein sind, um eine merkliche Wirkung hervorzurufen. Hat man es jedoch mit Laserlicht und Atomen nahe dem absoluten Temperaturnullpunkt zu tun, so bestimmen Lichtkräfte entscheidend die Bewegung der Atome. So lassen sich kalte Atome durch optische Dipolkräfte in kontrollierter Weise über lange Zeiten festhalten. Mit neuartigen Dipolfallen kann man sogar mehrere Spezies gleichzeitig speichern und zur Molekülbildung anregen. Über solche Experimente berichten wir in diesem Artikel.
Nanolithographie mit selbstorganisierenden Masken: Mit Polymeren lassen sich Metallcluster geordnet auf einem Substrat deponieren
Authors: Spatz Joachim P. , Möller Martin , Ziemann Paul 
Published: February 2013

AbstractDie selbstorganisierende Anordnung von Makromolekülen auf Oberflächen ermöglicht es, Substrate mit anorganischen Clustern gezielt zu dekorieren. Dabei lassen sich Strukturgrößen von wenigen Nanometern erzielen. Dieses Verfahren bildet die Basis für eine Vielzahl fächerübergreifender Experimente und könnte in der Zukunft die herkömmlichen Lithographieverfahren ergänzen.
Zukunftschancen durch Nanotechnologie: Herausforderungen für die Technologieregionen USA, Fernost und Europa
Authors: Bachmann Gerd 
Published: February 2013

AbstractUnter Nanotechnologie faßt man die Manipulation einzelner Atome und Moleküle zusammen, mit dem Ziel, im weitesten Sinne neue Werkstoffe zu erzeugen: Hochdichte Datenspeicher für superschnelle Computer, funktionelle superharte Beschichtungen, extrem feste molekulare Klebeverbindungen, effektive Katalysatoren und Membranen oder hoch selektiv wirkende Pharmazeutika sind einige Beispiele dafür. Für eine routinemäßig anwendbare Nanotechnik gilt es vor allem Verfahren zu entwickeln, die das Konstruieren im Bereich von Milliardstelmetern ermöglichen. Makroskopische Eigenschaften werden dann durch Material‐ und Funktionsänderungen auf der atomaren und molekularen Skala „schaltbar”︁.
Neutrino‐Astronomie bei hohen Energien: Im Eis der Antarktis entsteht das Neutrinoteleskop AMANDA
Authors: Spiering Christian 
Published: February 2013

AbstractGegenwärtig werden an mehreren Orten der Welt Neutrinoteleskope in offenem Wasser oder in Eis aufgebaut. Im Gegensatz zu den meisten Detektoren in Tunneln und Höhlen sind diese Instrumente auf hohe Energien von einem TeV und darüber optimiert — d. h. auf Energien, die mit kosmischen Beschleunigungsprozessen verknüpft sind. Eines dieser Teleskope, AMANDA, entsteht am Südpol (Abb. 1).
Anwendungsperspektiven von Kohlenstoff‐Nanoröhren: Wasserstoffspeicher, Feldemissions‐Displays und neue Werkstoffe
Authors: Hoffschulz Holger 
Published: February 2013

AbstractSeit Mitte der 80er‐Jahre haben neben den lange bekannten Formen Graphit und Diamant neue Kohlenstoffmodifikationen großes wissenschaftliches und technologisches Interesse erlangt. Während die Fullerene trotz ihrer ungewöhnlichen Eigenschaften bislang keine der in sie gesetzten Erwartungen erfüllt haben, werden die 1991 entdeckten Kohlenstoff‐Nanoröhren derzeit intensiv hinsichtlich ihres Anwendungspotenzials untersucht. Erste Produkt‐Prototypen wurden kürzlich vorgestellt.
Metallphysik: Vom Urmeter zur Schattenmaske: 100 Jahre Grundlagenforschung an Eisenlegierungen: Das Wechselspiel von Magnetismus und Volumen in Invar‐Legierungen
Authors: Wassermann Eberhard F. , Entel Peter , Acet Mehmet 
Published: February 2013

Abstract1896 entdeckte der Schweizer Physiker Charles Edouard Guillaume (1861–1938) Invar, wenig später Elinvar, zwei Eisen‐Legierungen mit sehr kleiner thermischer Ausdehnung bzw. praktisch temperaturunabhängigen elastischen Eigenschaften. 1920 erhielt er dafür den Nobelpreis in Physik, nicht zuletzt wegen der enormen technischen Bedeutung seiner Entdeckungen. Erst heute verstehen wir die mikroskopischen Ursachen dieses außergewöhnlichen Verhaltens, nachdem moderne quantenmechanische ab initio‐Rechnungen neue Einsichten in die mikroskopischen Zusammenhänge zwischen Gitterstruktur, Atomvolumen und magnetischem Verhalten des elementaren Eisens und seiner Legierungen ermöglicht haben. Eng damit verknüpft sind auch das sog. anti‐Invar sowie die seit Jahrtausenden bekannte strukturelle Umwandlung des Eisens zum Martensit.
Photonische Kraftmikroskopie: Optische Fallen ersetzen mechanische Hebelarme in Rasterkraftmikroskopen
Authors: Hörber Heinrich , Florin Ernst‐Ludwig , Stelzer Ernst 
Published: February 2013

AbstractDie Rasterkraftmikroskopie hat es ermöglicht, einzelne Atome einer Oberfläche sichtbar zu machen. Für die Untersuchung biologischer Proben ist das Verfahren indes weniger geeignet, weil die empfindlichen Zellen durch den Druck der Messspitze leicht zerstört werden können. Die „photonische Kraftmikroskopie”︁ ist ein neues Rastersondenverfahren, bei dem die Messspitze des Rasterkraftmikroskops durch einen kleines Kügelchen ersetzt wird, das durch einen fokussierten Laserstrahl gehalten wird. Damit könnte es bald sogar gelingen, das Innere einer Zelle mit hoher Auflösung zu erkunden.
Brennstoffzellen — Motoren der Zukunft?: Brennstoffzellen vermeiden Umweltverschmutzung vor Ort – in der Gesamtbilanz haben sie das Potenzial zur saubersten Energiequelle
Authors: Hoogers Gregor 
Published: February 2013

AbstractBrennstoffzellenantriebe beschäftigen seit einigen Jahren Automobilmanager, Wissenschaftler und Ingenieure, die eine umweltfreundliche Alternative zu den heutigen Kraftfahrzeugen suchen. Gleichzeitig beflügeln sie die Phantasie von Journalisten und Bürgern – nicht immer mit realistischen Einschätzungen, denn trotz der gewaltigen Fortschritte bei der Entwicklung dieser Technologie ist noch ein weiter Weg bis zur Serienreife zu gehen. Es zeichnen sich aber inzwischen auch andere Anwendungen ab, die bereits in wenigen Jahren zum Alltag gehören werden.
Experimente „zum Anfassen”︁ in der Schule: Experimentierstationen machen neugierig auf Physik
Authors: Miericke Jürgen 
Published: February 2013

AbstractDas Jahr 2000 ist zum Jahr der Physik erklärt worden. Mit dieser Entscheidung soll die Bedeutung der Physik für das nächste Jahrhundert betont werden. „Physik ist Zukunft”︁ versichert die DPG mit Überzeugung. „Physik ist lebensfern und schwer”︁ ist eine ebenso überzeugte Äußerung von vielen Schülerinnen und Schülern. Physik wird von ihnen nicht als ein attraktives Schulfach angesehen. Physik‐Experimentierstationen in der Schule können helfen, die Attraktivität des Faches. Physik bei Schülerinnen und Schülern zu steigern.
Chaostheorie: Klassisches und quantenmechanisches Wellenchaos: Warum sind die Fluktuation der Energie‐Eigenwerte universell?
Authors: Haake Fritz , Stöckmann Hans‐Jürgen 
Published: February 2013

AbstractEntfernt man vom Spektrum eines chaotischen Systems den Maßstab an der Energie‐ oder Frequenzachse, so lässt sich nicht mehr unterscheiden, ob es sich dabei um einen Atomkern, ein Molekül oder einen schwingenden Quarzblock handelt. Die Signatur des Chaos ist offenbar universell. Den Schlüssel zum Verständnis dieses Verhaltens liefert eine Analogie: Variiert man in einem chaotischen System die Stärke einer Störung, so führen die Eigenwerte auf der Energieachse eine Bewegung durch, die der eines eindimensionalen Gases mit abstoßender Wechselwirkung ähnelt. Die universellen Eigenschaften der Spektren chaotischer Systeme lassen sich aus den Gleichgewichtseigenschaften dieses fiktiven Eigenwertgases ableiten.
Eugen Goldstein und die Kathodenstrahlen: Mit Astrophysik im Labor wurde der Entdecker der „Kanalstrahlen”︁ berühmt
Authors: Hedenus Michael 
Published: February 2013

AbstractIn diesem Jahr ist der 150. Geburtstag und der 70. Todestag von Eugen Goldstein. Goldstein war ein Pionier auf dem Gebiet der Elektrizitätsforschung des letzten Jahrhunderts. Das doppelte Jubiläum ist ein Anlass, an ihn zu erinnern.
Geophysik: Das Magnetfeld der Erde: Ein Schlüssel zum Verständnis der Dynamik im Erdinnern und der elektromagnetischen Prozesse im erdnahen Weltraum
Authors: Lühr Hermann , Haak Volker 
Published: February 2013

AbstractVögel navigieren nach dem Magnetfeld der Erde, und die Menschen machen es ihnen seit Jahrhunderten nach. Ohne den Kompass wäre die Entwicklungsgeschichte der Zivilisation sicher anders verlaufen. Zugleich schützt das Magnetfeld die irdischen Lebewesen vor der hochenergetischen kosmischen Strahlung, Auch hier kann man sich vorstellen, dass die Evolution ohne das Magnetfeld der Erde einen anderen Verlauf genommen hätte. Neben diesen mehr spekulativen Überlegungen zu den direkten Auswirkungen des Magnetfelds auf das Leben der Menschen bietet das Magnetfeld auch Einblick in die Tiefe des Erdinnern und ermöglicht es, elektromagnetische Prozesse in den hohen Atmosphärenschichten zu beobachten. Während der bereits 40 Jahre andauernden Raumfahrtära wurde bisher wenig unternommen, um die Details des Erdfeldes zu erforschen. Die Situation wird sich in naher Zukunft gründlich ändern, wenn eine ganze Flotte von Satelliten mit spezieller Ausrichtung auf die Magnetfeldmessung die Erde umkreisen.
Quantenmechanik macht Schule: Das Bohrsche Atommodell führt Schüler auf die falsche Fährte
Authors: Bader Franz 
Published: February 2013

AbstractDas Bohrsche Atommodell von 1913 gehört zum Standardprogramm der Oberstufen‐Physik. Es ist leicht zu vermitteln und haftet nachhaltig. Doch viele Lehrerinnen und Lehrer belassen es dabei; die moderne Quantenphysik kommt in ihrem Unterricht nicht vor. Mit fatalen Folgen, wie der englische Physik‐Didaktiker D. Jones meint [1]: „At best, students have to unlearn such concepts. At worst they are left in a cloud of confusion.”︁ Diese Konfusionswolke wird von den Schülern in bedrückender Weise bestätigt [2–4]. Mit neuen Lehrplänen und Methoden versuchen Didaktiker, die Quantenphysik besser in den Unterricht zu integrieren.
Quantentheorie der Materiewellenbeugung: Um neue Interferenzexperimente mit Atomen und Molekülen zu verstehen, reicht Optik allein nicht aus
Authors: Grisenti Robert E. , Köhler Thorsten , Toennies Jan Peter , Hegerfeldt Gerhard C. 
Published: February 2013

AbstractDurch die Fortschritte der Mikrotechnologie ist es in den letzten Jahren gelungen, Lehrbuchexperimente der Optik auf Atom‐ und Molekülstrahlen zu übertragen. Die optisch‐wellentheoretische Beschreibung von Beugungsexperimenten am Doppelspalt und am Gitter stimmt qualitativ gut mit den Erwartungen überein. Aber aus kleinen Abweichungen davon lassen sich durch präzise Messungen und raffinierte theoretische Methoden neue überraschende Erkenntnisse über Teilchengrößen und ihre Wechselwirkung mit Oberflächen gewinnen.
Niedertemperatur‐Plasmaphysik: Vom Stiefkind der Physik zur Schlüsseltechnologie
Authors: Ecker Günter 
Published: February 2013

AbstractFragt man Laien nach der Bedeutung des Wortes „Plasma”︁, so assoziieren sie meist das Protoplasma der Zellen oder das Blutplasma, aber kaum gasförmige Materie, in der frei bewegliche, geladene Teilchen eine wichtige Rolle spielen. Allenfalls erinnert man sich an das Hochtemperatur‐plasma aus der Kernfusion. Bei den meisten Plasmen in der Natur unserer terrestrischen Umgebung und in der Technik handelt es sich indessen um Niedertemperaturplasmen. Leider wird die Bedeutung der Niedertemperatur‐Plasmaphysik oft unterschätzt. Dieser Artikel beschreibt die gesellschaftliche Relevanz der Niedertemperatur‐Plasmaphysik.
Biologische Physik – woher kommt sie, wohin geht sie? Physik und Biologie sind sich in den vergangenen Jahren immer näher gekommen
Authors: Sackmann Erich 
Published: February 2013

AbstractPhysik und Biologie haben gemeinsame Stammväter. Im letzten Jahrhundert haben sich beide Wissenschaften zwar auseinandergelebt, unbestritten ist aber, dass sie sich häufig gegenseitig befruchtet haben. Oft hat die Erfindung einer neuen physikalischen Methode zu einem Entwicklungsschub in der Biologie geführt; im Gegenzug gibt es auch viele Beispiele, wie die Physik von der Biologie neue Anstöße bekam. In diesem Schwerpunktheft „Biophysik”︁ werden zahlreiche Facetten dieser für beide Seiten anregenden Entwicklung dargestellt.
Ultraschnelle Elektronendynamik in Nanoteilchen: Wie schnell werden Oberflächenplasmaschwingungen gedämpft?
Authors: Bosbach Johannes , Stietz Frank , Träger Frank 
Published: February 2013

AbstractDie physikalischen und chemischen Eigenschaften von metallischen Nanoteilchen hängen von ihrer Größe und Form ab. Sie weichen meist drastisch von denen entsprechender makroskopischer Metallproben ab. In Nanoteilchen können zum Beispiel durch Licht kollektive, kohärente Oszillationen der Leitungselektronen, so genannte Oberflächenplasmonen, angeregt werden. Wie schnell und auf welche Weise diese Anregungen gedämpft werden, ist eine höchst interessante wissenschaftliche wie anwendungsbezogene Frage. Dieser Artikel beschreibt nicht nur eine neue Methode, um auf einfache Weise die ultraschnelle Elektronendynamik in Nanoteilchen im Bereich weniger Femtosekunden zu studieren; er stellt auch Messungen der Abklingzeit mit Werten bis hinab zu 3,5 fs vor — was lediglich ca. zwei Perioden des einfallenden Lichtfeldes entspricht.
Teilchenphysik: Der DIRC — ein neues Prinzip für Cherenkov‐Detektoren
Authors: Spanier Stefan 
Published: February 2013

AbstractIn Experimenten an Elementarteilchen‐Beschleunigern dienen so genannte Cherenkov‐Detektoren seit Jahren zur Identifizierung von geladenen Reaktionsprodukten. Ein ganz neues Konzept, das derzeit im BABAR‐Experiment am Linearbeschleuniger SLAC in Stanford angewendet wird, erlaubt es, ihren Platzaufwand drastisch zu reduzieren und gleichzeitig ihre Leistungsfähigkeit zu erhöhen.
Quantenoptik: Ein Verstärker für Materie‐ und Lichtwellen: Ein beleuchtetes Bose‐Einstein‐Kondensat vermag Lichtpulse abzubremsen sowie Licht‐ und Materiewellen zu verstärken
Authors: Görlitz Axel , Pfau Tilman 
Published: February 2013

AbstractViele technische Errungenschaften beruhen auf der Verstärkung von Wellen wie Radio‐, Licht‐ und Schallwellen. Die Quantenmechanik lehrt uns, dass zum einen Lichtwellen auch Teilchencharakter und zum anderen Teilchen auch eine Wellennatur besitzen. Die Tatsache, dass Teilchen als Materie‐ oder de‐Broglie‐Wellen aufgefasst werden können, legt die Frage nahe, ob es auch möglich ist, einen Verstärker für Atome zu konstruieren, der ähnliche Eigenschaften hat wie ein Verstärker für elektromagnetische Wellen. In diesem Artikel beschreiben wir ein Experiment, das dieser Frage nachgeht.
Zwischen Bits und Quarks – Junge Physiker und Physikerinnen im Beruf: Ergebnisse der Europäischen Hochschulabsolventenstudie
Authors: Schomburg Harald 
Published: February 2013

AbstractPhysikabsolventinnen und ‐absolventen sind mit ihrer beruflichen Situation insgesamt recht zufrieden und bereuen es auch nicht, Physik studiert zu haben. Allerdings hatten diejenigen, die Mitte der neunziger Jahre ihren ersten Studienabschluss erwarben, keinen leichten Berufsstart. Auch bewerten sie im nachhinein viele Aspekte ihres Studiums recht kritisch. Zu diesen Ergebnissen kommt die bislang größte Internationale Absolventenstudie – die „Europäische Hochschulabsolventenstudie”︁ –, deren Auswertung seit kurzem vorliegt [1]. Mehr als 40 000 Hochschulabsolventen wurden vier Jahre nach ihrem Abschluss gefragt, wie sie rückblickend ihr Studium beurteilen, ob sie mit ihrem Beruf zufrieden sind und welche Kompetenzen beim Berufseinstieg gefordert wurden. Für diesen Artikel haben wir die Ergebnisse mit Blick auf die Physik ausgewertet.
Tieftemperaturphysik: Kalt, kälter, ultrakalt: Die internationalen Temperaturskala wurde in den Milli‐Kelvin‐Bereich erweitert
Authors: Kühne Michael 
Published: February 2013

AbstractFür das Verständnis der Materie ist es von großer Bedeutung, ihre Eigenschaften bei tiefen und ultratiefen Temperaturen zu untersuchen. Insbesondere quantenphysikalische Phänomene wie z. B. Supraleitung und Superfluidität treten erst bei tiefen Temperaturen weit unterhalb der Raumtemperatur auf. In den letzten Jahrzehnten wurden daher große Anstrengungen unternommen, um möglichst tiefe Temperaturen zu erzeugen, und heute werden Tieftemperaturexperimente in vielen Labors routinemäßig bei Temperaturen bis zu unterhalb von 1 mK durchgeführt. Wegen der Temperaturabhängigkeit physikalischer Vorgänge ist es dabei essenziell, die Temperatur möglichst genau zu kennen, zum einen, um die Vergleichbarkeit von Experimenten sicherzustellen, die an verschiedenen Orten durchgeführt werden, zum anderen, um quantitative theoretische Vorhersagen durch Experimente verifizieren zu können. Kürzlich hat sich das Internationale Komitee für Maße und Gewichte (CIPM) auf eine erweiterte Temperaturskala geeinigt, die die bestehende Skala um drei Größenordnungen bis zu 0,9 mK fortsetzt.
Energie: Gibt es den katastrophenfreien Kernreaktor?: Beim Hochtemperaturreaktor mit kugelförmigen graphitischen Brennelementen ist eine Kernschmelze ausgeschlossen
Authors: Kugeler Kurt 
Published: February 2013

AbstractDie Bedeutung der Kernenergie wird weltweit wieder zunehmen, wenn die Frage der CO2‐Emissionen wirklich ernst genommen und die langfristig zu erwartende Verteuerung und Erschöpfung der fossilen Rohstoffe bedacht wird. Dies setzt allerdings voraus, dass höchste Sicherheitsstandards sowohl bei den Kraftwerken als auch bei der Entsorgung gewährleistet werden. Reaktoren, bei denen es nachweislich nicht zu katastrophalen Unfällen kommen kann, sind heute möglich.
Vom World Wide Web zum World Wide Grid: Eine neue Informations‐Infrastruktur für wissenschaftliche Anwendungen
Authors: Hoffmann Hans Falk , Putzer Alois , Reinefeld Alexander 
Published: February 2013

AbstractIn Analogie zu den Elektrizitätsnetzen (electricity grid), von denen die technische Revolution ausging, wurde der Begriff Computational Grid (kurz Grid) geprägt. Ein wichtiger Bestandteil dieses Systems liegt im benutzerfreundlichen Zugang und der koordinierten Nutzung der weltweit verteilten Speicherressourcen und Rechnerkapazitäten. Bei der Entwicklung dazu notwendiger Technologien und Software (Middleware) profitiert man von Kenntnissen und Erfahrungen bei der Entwicklung verteilter Algorithmen, dem Software‐Engineering und dem Supercomputing.
Optical diagnosis for lung cancer using multiphoton imaging
Authors: Chen Gang , Wang Linghua , Lu Jianping , Zhu Weifeng , Zhang Hui , Chen Jianxin , Zhuo Shuangmu , Yan Jun 
Published: February 2013

SummaryCurrently, hematoxylin–eosin (H–E) stained histopathology is the golden standard for diagnosing lung cancer. This time‐consuming procedure needs tissue biopsy, sample fixation, slicing, and labeling. Therefore, the availability of a noninvasive optical diagnosis that can obtain real‐time analysis comparable to golden standard H–E stained histopathology will be of extraordinary benefit to the medical community. In this study, we investigated whether multiphoton imaging can make real‐time optical diagnosis for normal and cancerous lung tissue, compared with H–E stained histopathology. In the normal lung tissue, we found that multiphoton imaging could display normal lung parenchyma composed of alveolar spaces separated by thin septa. In the cancerous lung tissue, multiphoton imaging clearly illustrated that cancer cells displayed marked cellular and nuclear pleomorphism. These cancer cells were characterized by irregular size and shape, enlarged nuclei, and increased nuclear‐cytoplasmic ratio. All of these histopathological features of tissue architecture and cell morphology identified by multiphoton images were readily correlated with H–E staining images. All together, multiphoton imaging can make real‐time optical diagnosis for lung cancer. This study provides the groundwork for further using multiphoton imaging to perform real‐time noninvasive “optical biopsy” for lung cancer in the near future. SCANNING 35:362–365, 2013. © Wiley Periodicals, Inc.