Mögliche Abschlussarbeiten

  Schwimmbadtest zur Positionierung Dirk Heinen

In EnEx-RANGE werden in Zusammenarbeit mit dem Institutscluster IMA/ZLW & IfU Basistechnologien entwickelt, die eine zukünftige Raumfahrtmission auf dem Saturnmond Enceladus ermöglichen soll, um dort nach extraterrestrischem Leben zu suchen.

Hierbei stehen das Verständnis der physikalischen Eigenschaften verschiedener Schallwandler und den akustischen Eigenschaften von Eis, sowie die Entwicklung effizienter Algorithmen und elektronischer Schaltungen im Vordergrund.

Kenntnisse im Bereich der Laborarbeit, Programmierung, Elektronikentwicklung oder Linux-basierter Betriebssysteme sind nicht notwendig und können im Rahmen der Arbeit von Betreuer und Kollegen vermittelt werden. Hilfreich sind Interesse an der Materie und Eigeninitiative bei der Lösung verschiedener Problemstellung.

Die hier aufgeführten Themen sollen lediglich als Beispiel möglicher Arbeiten dienen. In einem persönlichen Gespräch wird das Thema zusammen mit interessierten Studierenden formuliert und dabei auf deren Interessen, Fähigkeiten und Kenntnisse eingegangen.

Bei Interesse wenden Sie sich bitte an Herrn Prof. Dr. Christopher Wiebusch (wiebusch@physik.rwth-aachen.de).

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    Dirk Heinen

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    Datenanalyse & Detektorentwicklung

    In EnEx-RANGE werden akustisch instrumentierte Sonden entwickelt, die sich autonom durch dicke Eispanzer schmelzen sollen. Für die Lokalisierung dieser Sonden werden akustische Sender und Empfänger benötigt, die den hohen Anforderungen von EnEx-RANGE genügen.

    EnEx-Range bietet daher sowohl Arbeiten zur Charakterisierung von Schallwandlern, als auch Messungen der akustischen Eigenschaften von Eis an, die bei Labor-, Freiwasser- und auch Gletschertests durchgeführt werden können.

    Hier einige Beispiele möglicher Themen im Bereich der Datenanalyse und Detektorentwicklung:

    • Bestimmung der akustischen Abschwächlänge in Gletschereis für das ARS/APS
    • Auswahl, Vergleich Optimierung, Feldtest von akustischen Signalgebern APS
    • Systemtests des RANGE-Systems für die Gletscherexpedition 2017
    • Charakterisierung des Systems zur Vorfelderkundung (ARS)

    Elektronikentwicklung & hardwarenahe Programmierung

    Die akustisch instrumentierten Schmelzsonden müssen eine Vielzahl von Sensoren auslesen und ihre Subsysteme steuern. Um die großen Datenmengen zu bewältigen nutzt EnEx-Range eine moderne System-on-Chip-Plattform (SoC), für die im Rahmen einer Abschlussarbeit effiziente Algorithmen und Systemsoftware entwickelt werden können.

    Zudem bietet sich eine Vielzahl von Themen im Bereich der Elektronikentwicklung und des Schaltungsdesigns für die verschiedenen Subsysteme an.

    Hier einige Beispiele möglicher Themen im Bereich der Elektronikentwicklung & hardwarenahen Programmierung:

    • Test von GaN-Transistoren als Alternative zu herkömmlichen Transistoren für die Signalgenerierung und Spannungsversorgung
    • Entwicklung, Produktion und Test von Transformatoren für die APU- und ARS-Signalgenerierung

    Simulationsarbeiten

    EnEx-RANGE nutzt akustische Simulationen nicht nur zur Verifikation der Feldmessungen und für ein besseres Verständnis der Ausbreitung von Schall in verschiedenen Medien, sondern auch um bildgebende Verfahren (Sonographie) mit phasengesteuerten Ultraschallarrays zu testen.

    Der Umgang mit Simulationswerkzeugen wie K-Wave und Matlab kann im Rahmen einer Abschlussarbeit vermittelt werden und bietet viele mögliche Themen im Bereich der akustischen Simulation.

    Hier einige Beispiele möglicher Themen im Bereich der Simulationsarbeiten:

    • Simulationen des Systems zur Vorfelderkundung
    • Bildgebung, Mustererkennung und Simulation für die akustische Vorfelderkundung
      (Unterscheidung und Darstellung verschiedener Strukturen)

    Weitere Themen

    Zusätzlich zu den oben vorgestellten Themenbereichen bieten wir weitere Arbeiten an:

    • Literaturrecherche über Cassini Messungen am Enceladus