Laufende Arbeiten

Laufende Arbeiten

Aktuell arbeiten unsere Studierenden an folgenden Themen:

Miniforschungen

Zurzeit keine Einträge.

Bachelorarbeiten

Zurzeit keine Einträge.

Masterarbeiten

  • 01.08.2018

    Untersuchung von Kathodenpräparationsverfahren für die polarisierte Quelle

    Investigations of Cathode preparation methods for spin polarized source

    Projekt: Photo-Catch, SPIN

    Beschreibung: Zum Betrieb der Quelle polarisierter Elektronen müssen die GaAs-Kathoden gereinigt und mit einer dünnen CsO-Schicht versehen werden. Man kann hierzu verschiedene Strategien anwenden. Ziel der Arbeit ist eine systematische Untersuchung des aktuellen Reinigungs- und Aktivierungsverfahrens und die Analyse der Auswirkungen auf Quanteneffizienz, Lebensdauer und eventuell Polarisationsgrad der Kathode.

    Techniken: LabVIEW, Datenauswertung, Vakuumtechnik, Lasersysteme

    Ansprechpartner: Maximilian Herbert, Yuliya Fritzsche weiter

    AG Enders

    Bearbeiter/in: Vincent Wende

    Betreuer/innen: Prof. Dr. Joachim Enders, Maximilian Herbert, M.Sc.

    Tags: SPIN, Photo-CATCH

  • 01.05.2018

    Entwicklung eines Röntgenspektrometers

    AG Markus Roth

    Bearbeiter/in: Daniel Hartnagel B. Sc.

    Betreuer/innen: Prof. Dr. Markus Roth, Steffen Sander, M. Sc.

    Tags: Laserionenbeschleunigung, Laser & Diagnostik

  • 15.06.2017

    Detektoren für Laser-Neutronenquelle

    In der Arbeitsgruppe Strahlen- und Kernphysik am Institut für Kernphysik ist eine Masterarbeit zur Erforschung lasererzeugter Neutronenstrahlen zu vergeben.

    Bei der Wechselwirkung ultra-intensiver Laserstrahlung mit Festkörpern werden Ionenstrahlen erzeugt, deren Intensitäten weit über denen liegen, die mit heutigen Beschleunigern erreicht werden können. Die beschleunigenden elektrischen Felder liegen bei Teravolt/Meter und sind somit denen der Oberfläche von Neutronensternen vergleichbar. Teilchenenergien von über 50 MeV bei Stromstärken von über 50 MA werden auf einer Beschleunigungsstrecke von weniger als einen Millimeter erreicht. Untersuchungen haben gezeigt, dass diese Strahlen von hoher Qualität sind. Eine Vielzahl von Anwendungen und die rasante Entwicklung der Laser lassen die Anwendung als neue, kompakte Beschleuniger realisierbar erscheinen.

    Diese Ionenstrahlen werden seit kurzer Zeit dazu benutzt eine kompakte, gepulste und sehr intensive Neutronenquelle zu entwickeln. Experimente hierzu laufen an der GSI in Darmstadt, am VULCAN Laser in Rutherford (UK) und am TRIDENT Laser in Los Alamos (US). Ziel der her ausgeschriebenen Masterarbeit ist die Entwicklung neuer Detektoren zur Vermessung des gepulsten Neutronenfeldes. Im Gegensatz zu herkömmlichen Quellen muss der Detektor auch den Röntgenblitz und die EMP Belastung des Laserexperimentes von dem Neutronensignal trennen können. Eine Entwicklung neuer Detektoren, die Untersuchung von Szintillatormaterial auf Eignung und Experimente an Laseranlagen sind Teil der Arbeit.

    Neugier, Freude am Experimentieren, Teamfähigkeit , keine Angst vor Theorie und handwerkliches Geschick wären von Vorteil. weiter

    AG Markus Roth

    Betreuer/innen: Prof. Dr. Markus Roth, Marc Zimmer, M. Sc.

    Ausschreibung als PDF

    Tags: Neutronenbeschleunigung, Laser & Diagnostik

  • 01.05.2017

    Design und Aufbau einer faserbasierten Verstärkerstufe für das PHELIX fs-Frontend

    AG Markus Roth

    Bearbeiter/in: Yannick Zobus B. Sc.

    Betreuer/in: Prof. Dr. Markus Roth

    Tags: Laserentwicklung

  • 10.03.2016

    Messung von Materiezuständen in Siliziumcarbid in Schockexperimenten

    Ab sofort ist in unserer Gruppe eine exerpimentelle Arbeit an der GSI zu vergeben. Im Rahmen zweier geplanter Experimente im März und im August werden Siliziumcarbid-Proben (SiC) durch laserinduzierte Schockwellen komprimiert. Dafür wird das Laser-System nhelix der GSI verwendet. Im Experiment sollen der erreichte Druck und die erreichte Dichte im Inneren des SiC ermittelt werden. Als Diagnostik wird dafür das auf einem Laser basierende VISAR-System (Velocity interferometer system for any reflector) genutzt. Durch Interferometrie des an der Probe reflektierten Lichts, lässt sich die Laufzeit der Schockwelle im Material sowie die Teilchengeschwindigkeit auf der Rückseite der Probe messen. Mit diesen Parametern lässt sich der erreichte Materiezustand im Phasenraum charakterisieren.

    Das geschockte Material erreicht einen Zustand, der als ,,warme dichte Materie'' (WDM) be\-zeich\-net wird. Dabei handelt es sich um einen Übergangsbereich zwischen Festkörpern und dichten heißen Plasmen. Während die Dichte im Bereich der Festkörperdichte liegt, steigt die Temperatur auf einige tausend bis einige hunderttausend Kelvin. Der vorliegende Druck im Material liegt zwischen $10^5$ und $10^{11}$ Pascal. Solche extremen Materiezustände treten z.\,B. im Inneren von großen Planeten oder weißen Zwergen auf. Auch ist dieser Zustand relevant für die erfolgreiche Durchführung der Trägheitsfusion.

    Interessierte Studierende sollten keine Scheu vor experimenteller Arbeit haben und auch nicht vor etwas Theorie zurückschrecken. Vorhandene Erfahrungen mit Lasern sind von Vorteil.

    Aufgaben im Rahmen dieser Arbeit:

    • Arbeiten mit dem VISAR-System und dem nhelix-Laser
    • Aufbau, Justage und Durchführung der Experimente in einem mehrköpfigen Team
    • Betreuung und Optimierung des VISAR-Systems vor und während der Experimente
    • Auswertung der aufgenommenen Daten und Vergleich mit Simulationen
    • Ableitung von möglichen Verbesserungen für Folgeexperimente
    weiter

    AG Markus Roth

    Betreuer/in: Prof. Dr. Markus Roth

    Ausschreibung als PDF

    Tags: Laser & Diagnostik, WDM

Promotionen

  • 01.01.2018

    Laser driven particle acceleration from cryogenic low Z jet-targets

    Seit der Entdeckung von Laserionenbeschleunigung vor etwa 20 Jahren, sind in diesem Feld viele verschiedene Beschleunigungsmechanismen entdeckt worden. Der heutzutage am besten charakterisierte und robusteste Mechanismus is die Target Normal Sheath Acceleration (TNSA). Bis jetzt bleiben die Eigenschaften dieser Ionenstrahlen weit unter den gewünschten Parametern, die für mögliche Anwendungen benötigt werden. Zu diesen Eigenschaften gehören mittlere kinetische Energie der Ionen und Ionenenergiebandbreite, Laserkonversionseffizienz und Ionenstrahlbrillianz. Mit Hilfe von Particle-in-cell (PIC) Simulation war es möglich vielversprechenede Bedingungen für Ionenbeschleunigung zu identifizieren. Mit höheren Laserintensitäten und verbesserten Targetdesigns ist es möglich Ionen durch Enhanced Sheath Field Acceleration (ESF) Acceleration, Radiation Pressure Acceleration (RPA) , Breakout Afterburner Acceleration (BOA) oder Collisionless Shockwave Acceleration (CSWA) zu beschleunigen. Kryogene Jettargets aus Isotopen mit geringer Massenzahl, mit veränderbarer Dicke und mit einer Dichte nah an der kritischen Dichte, sind ideale Targets um diese ubnterschiedlichen Beschleunigungsmechanismen und -bedingungen systematisch zu untersuchen. weiter

    AG Markus Roth

    Bearbeiter/in: Franziska Treffert M.Sc.

    Betreuer/in: Prof. Dr. Markus Roth

    Tags: Laserionenbeschleunigung, Targetbau

  • 01.05.2017

    Mikrostrukturierung von Silizium und der Einfluss auf die elektro-optischen Eigenschaften

    Schwerpunkt der Arbeit ist die Verbesserung der Konversionseffizienz von Strahlungsenergie an Siliziumoberflächen durch die Oberflächenmodifizierung mithilfe ultrakurzer Laserpulse. Mit dieser Bearbeitungsmethode wird sowohl die Oberflächenstruktur als auch die Bandstruktur der oberen Siliziumschicht in Abhängigkeit der verwendeten Prozessparameter verändert. Diese Modifizierung sorgt für eine erhöhte Absorption von nahezu 100% und könnte somit den Energieübertrag in der Laserteilchenbeschleunigung erhöhen. Im Zuge der Arbeit sollen die Prozessparameter optimiert und ihr Einfluss auf Hochenergielaser-Materie-Wechselwirkung untersucht werden. weiter

    AG Markus Roth

    Bearbeiter/in: Tina Ebert

    Betreuer/innen: Prof. Dr. Markus Roth, Dr. Gabriel Schaumann

    Tags: Laserionenbeschleunigung

  • 01.04.2016

    Verbesserung des Pikosekundenkontrasts am PHELIX-Laser

    Zur Verbesserung des ps-Kontrasts von Hochleistungslasern wird der Einfluss von Streuzentren und Fehlern auf Optikenoberflächen auf den zeitlichen Verlauf des Laserpulses untersucht. weiter

    AG Markus Roth

    Bearbeiter/in: Victor Schanz M. Sc.

    Betreuer/in: Prof. Dr. Markus Roth

    Tags: Laserentwicklung

  • 01.03.2016

    Entwicklung eines hochrepetierenden Glasverstärkers für den PHELIX Laser

    AG Markus Roth

    Bearbeiter/in: Marco Patrizio

    Betreuer/in: Prof. Dr. Markus Roth

    Tags: Laser & Diagnostik