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Allgemein

Das CASCADE Neutronendetektorprojekt wurde in den vergangenen Jahren innerhalb eines jungen und dynamischen Teams aus Diplomanden, Doktoranden und Postdocs aufbauend auf Synergien eines breit gefächerten Forschungsspektrums am Physikalischen Institut realisiert. Sowohl im Bereich moderner Gasdetektoren als auch durch die Anwendung hochintegrierter Ausleseelektronik des gemeinsamen ASIC-Labors konnten völlig neue Möglichkeiten für den Bau von Neutronendetektoren erschlossen werden. Die Lösung der oft beschworenen Detektorkrise bei Neutronenapplikationen ist heute damit greifbar nahe.
Das Projekt umfaßt eine Vielzahl von Aufgabenstellungen und Arbeitsmöglichkeiten: von der Simulation des Detektorkonzeptes, über den Bau und den Test der Prototypen, bis hin zur Datennahme und deren sorgfältiger Auswertung. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Weiterentwicklung, die Programmierung und Ansteuerung der hochintegrierten Elektronik, welche bei der Auslese des Detektors zum Einsatz kommt.
Auf allen Teilgebieten werden Hardware- (z. B. ein Werkstatt-Kurs, elektronische Datenerfassung) wie auch Softwarekenntnisse (Programmieren in C++, Datenanalyse, softwarebasierte Ansteuerung) erlernt. In den meisten Fällen ist es möglich, ein den persönlichen Vorlieben entsprechendes Teilprojekt zu definieren und dieses als (Master-)arbeit zu vergeben. Die folgenden hier präsentierten Teilprojekte geben einen Überlick über Art und Umfang einer Master- oder Staatsexamensarbeit.

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Wenn Sie Interesse an einem Projekt haben, so wenden Sie sich bitte jederzeit per E-Mail an uns oder schauen einfach in einem unserer Labors vorbei.

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Masterarbeiten

Thema: Ziel des Projektes ist der vollständige Aufbau eines Detektor-Systems zum effizienten und 2D-ortsaufgelösten Nachweis von thermischen Neutronen.
Innerhalb einer Messkampagne an einem Forschungsreaktor wie dem FRM in München oder dem TRIGA in Mainz sollen dann alle Parameter des Detektors vermessen werden mit dem Ziel einer vollständigen Charakterisierung desselben und damit eines umfassenden Verständnisses für die zu Grunde liegenden Prozesse.
Interessierten bietet dieses Projekt innerhalb unserer Forschungsgruppe alle Phasen eines physikalischen Experimentes: von der Planung über die Entwicklung und den Aufbau bis hin zur Datennahme und deren sorgfältiger Auswertung.

Thema: Erstellen einer Monte-Carlo-Simulation eines Detektorsystems für Neutronen
Mit Hilfe von Monte-Carlo-Methoden soll eine effektive Physik-Simulation des Detektorsystems erstellt werden. Dies beinhaltet im Einzelnen die Wechselwirkung der Neutronen mit den Detektormaterialien und diejenige der freigesetzten geladenen Teilchen im Gas. Im Anschluss werden diese Prozesse abgebildet auf die Ausleseelektronik, sodass die simulierten Daten mit Messungen verglichen werden können.
Die Umsetzung des Projektes geschieht mit Hilfe einer bereits bestehenden Basis in C++/Root.

Staatsexamensarbeiten

Thema: Aufbau eines weiteren FP-Versuchs zur Neutronenphysik
Kurzbeschreibung: Aufgabe der zu vergebenden Staatsexamensarbeit ist der Aufbau eines weiteren Versuchs zur Neutronenphysik für das Fortgeschrittenen-Praktikum (F17). Dabei soll der Aufbau die Messung der kritischen magnetischen Streuung von Neutronen an Eisen (Ferromagnet) bei dessen Durchgang durch den Curiepunkt ermöglichen. Dazu gehört ebenso die notwendige Optimierung von Teilen des Versuchs, die sich bei der Durchführung mit ersten Praktikanten als notwendig erweisen sollten. Weitere Informationen zur kritischen magnetischen Streuung an Eisen und zum geplanten Versuchsaufbau findet man in der Staatsexamensarbeit von Nicole Thake (ps-File, gezippt, 1.15 MB).

Bachelorarbeiten oder Projekte für Mini-Forschung

Thema: Bau eines Referenzdetektors zur absoluten Bestimmung von Nachweiseffizienzen
Kurzbeschreibung: Interessierten ForscherInnen, die schon immer mal in den Fußstapfen der Herren Geiger und Müller testweise laufen wollten, bieten wir als kleines Projekt innerhalb unserer Forschungsgruppe den Aufbau und Test eines Gasdetektors an. Basierend auf modernster GEM-Technologie soll dieser Detektor in Zukunft als Referenzsystem zur absoluten Bestimmung der Nachweiseffizienz von Neutronendetektoren eingesetzt werden.

Thema: Bestimmung der absoluten Gamma-Sensitivität eines Detektors
Kurzbeschreibung: Mit Hilfe einer relativen Messung zwischen den beiden beim Zerfall von ²²Na entstehenden Annihilationsphotonen, soll die absolute Gamma-Untergrundsensitivität der neuesten Generation von Neutronendetektoren bestimmt werden. Die Arbeit findet innerhalb unserer Arbeitsgruppe statt, wobei im Vordergrund das Erlernen und Anwenden von physikalischen Messmethoden stehen als auch die sorgfältige Auswertung und Analyse der gewonnenen Daten.

Thema: Charakterisierung eines Gasdetektors
Kurzbeschreibung: In vielen Bereichen der Teilchenphysik (z.B. LHC) spielen Gasdetektoren eine ganz entscheidende Rolle beim Aufbau der komplexesten Detektorsysteme (z.B. ALICE). Interessenten an der (Gas-)Detektorphysik bieten wir ein Projekt innerhalb unserer Arbeitsgruppe an. An einem konkreten Beispiel sollen alle Parameter und Vorgänge in einem modernen Gasdetektor vermessen werden mit dem Ziel einer (vollständigen) Charakterisierung desselben und einem tieferen Verständnis für die zu Grunde liegenden Prozesse.

HiWi Stellen

Falls Sie Interesse an einer HiWi-Stelle im Rahmen eines unserer Projekte haben, können Sie uns gerne kontaktieren.