Mögliche Abschlussarbeiten

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Andreas Lehrach

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Analyse von Polarisationseffekten

Die Messung des elektrischen Dipolmoments verlangt eine genaue Beobachtung der Spinbewegung
eines Teilchenensembles. In einer Bachelor/Masterabeit soll das Verhalten des Spin-Polarisationsvektor
genauer untersucht werden.
Besonderes Augenmerk soll dabei auf einen möglichen Bias der Messung gelegt werden,
wenn die Polarisation nahe Null ist.

Maschinelles Lernen an Beschleunigern

Die Strahleigenschaften in einem Beschleuniger hängen in nicht-linearer Weise
von Tausenden von Parametern ab. Daher sind KI(Künstliche Intelligenz)- und ML(Machine Learning)-Algorithmen
ein natürliches Anwendungsgebiet für einen Beschleunigerkomplex.
In einer Bachelor-/Masterarbeit soll z.B. die Optimierung der Strahlinjektion in den Speicherring COSY
untersucht werden.

Spindynamik

Umfangreiche Simulationsrechnungen der Strahl- und Spindynamik in entsprechenden elektromagnetischen Feldkonfigurationen müssen durchgeführt werden, um die optimale Form der elektrostatischen Feldplatten und Magnetfeldkonfiguration festzulegen. Programme zur Strahlsimulation in elektrostatisch-magnetischen Ablenkelementen sind bereits verfügbar und werden laufend weiterentwickelt. Hauptaugenmerk dieser Entwicklung liegt zunächst auf dem Verständnis und der Überprüfung der Strahl- und Spinbewegung in elektrostatischen Feldern. (Simulation)

Polarimatrie

Der Nachweis einer Strahlpolarisation erfolgt mithilfe eines Polarimeters. Die gespeicherten Teilchen werden an einem Target elastisch gestreut. Eine vertikale Polarisation des Strahls äußert sich in einer Links-Rechts Zählratenasymmetrie im Detektor.
Für das Design des Polarimeters sind umfangreiche Simulationsrechnungen und Testmessungen am Kühlersynchrotron COSY in Jülich erforderlich. (Simulation, hardwareorientiert)

Strahldiagnose

Im Rahmen von Experimenten zur Bestimmung von elektrischen Dipolmomenten geladener Teilchen ist es erforderlich verschiedene Strahlparameter des umlaufenden Teilchenstrahls in einem Speicherring präzise zu bestimmen und zu korrigieren. Insbesondere die Strahlintensität, die Strahlposition und das Strahlprofil müssen mit hoher Genauigkeit vermessen und angepasst werden. Dazu sollen im Rahmen von Abschlussarbeiten neuartige Strahldiagnosesysteme, die z.B. auf SQUID-Technologie basieren verglichen werden.

Strahldynamik

Im Rahmen von Experimenten zur Bestimmung von elektrischen Dipolmomenten geladener Teilchen ist es erforderlich die ionenoptische Einstellung des Speicherrings zu optimieren. In diesem Zusammenhang können Experimente am Kühlersynchotron COSY in Jülich durchgeführt und mit Computermodellen verglichen werden. Dazu werden strahlbasierte Messmethoden (Orbit-Response, Beam-Based Alignment) angewendet, die weitreichende Informationen über die ionenoptische Einstellung des Speicherrings liefern.

FPGA-Programmierung

Mithilfe programmierbarer Logikbausteine (FPGA=Field Programmable Gate Array) soll eine Koinzidenzlogik für einen Detektor programmiert werden. Die nötigen speziellen Kenntnisse für die Programmierung eines FPGA werden nicht vorausgesetzt. (hardwareorientiert, Simulation)

Physik von Blechblasinstrumenten

Die Resonanzfrequenzen eines zylindrischen Rohres sind die ungeraden Vielfachen der Grundfrequenz.
Die Naturtonreihe von Blechblasinstrumenten enthält jedoch auch die geraden Vielfachen. Dies kommt durch das Zusammenspiel eines zylindrischen Rohres und eines konischen Teils zustande.
In der Arbeit soll die Lage der Resonanzfrequenzen als Funktion des zylindrischen und des konischen Anteils sowohl mithilfe von Simulationen als auch experimentell untersucht werden.