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Prof. Dr. Ulrich Stroth

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PH: 2248
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ulrich.stroth@tum.de
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Arbeitsgruppe
Plasmarand- und Divertorphysik
Funktion
Professur für Plasmarand- und Divertorphysik
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nach Vereinbarung

Lehrveranstaltungen und Termine

Ausgeschriebene Angebote für Abschlussarbeiten

Application of Bayesian analysis to positron annihilation lifetime spectra

Positron annihilation lifetime spectroscopy (PALS) is an often used method for the investigation of atomistic open volume crystal defects in solids. Positrons implanted into a solid diffuse through the crystal lattice and can be trapped in defects such as vacancies, vacancy clusters or dislocations until they finally annihilate with electrons. The measured lifetime of the positrons depends on the type of defect: The measurement of the positron lifetime is therefore one of the very few methods which allow obtaining information about the defect structure of a material. This is of crucial importance for example in semiconductor industry or in fusion research, where trapping of hydrogen atoms in crystal defects in metals is being actively investigated. If multiple defect types are present in a material, then the PALS spectrum is a superposition of multiple exponential decay curves convoluted with an apparatus function. Analysis of these spectra is usually done by fitting. However, the obtained results are often subjective: The choice of the number of exponential decays or the choice of the regions of interest is usually done by the evaluator using pre-existing knowledge (for example of lifetimes) and experience. The error bars given by the fit program can underestimate the real uncertainties largely. Bayesian methods of data analysis are well established techniques. Using artificial and real-world data a model comparison based algorithm for the evaluation of PALS data shall be implemented and characterized. Subsequently, this algorithm should be applied to the evaluation of already existing PALS data from tungsten crystals.

Contact: Dr. Matej Mayer

geeignet als
  • Masterarbeit Physik der kondensierten Materie
  • Masterarbeit Kern-, Teilchen- und Astrophysik
  • Masterarbeit Applied and Engineering Physics
Themensteller(in): Ulrich Stroth
Einfluss mechanischer Belastung auf Filamente in Heißkathoden-Ionisationsmanometern

Am IPP entwickelte Ionisationsmanometer werden weltweit zur Neutralgasdruckmessung in Fusionsanlagen eingesetzt. Eine Glühkathode emittiert Elektronen, die in einem elektrischen Feld beschleunigt werden und das Neutralgas ionisieren. Die positiv geladenen Ionen werden von einem Ionenfänger angezogen. Das Verhältnis aus Elektronen- und Ionenstrom ist das Messsignal, aus welchem die Teilchendichte ermittelt werden kann. Das durch Gleichstrom geheizte Filament erfährt im Magnetfeld eine Lorentz-Kraft, welche das Filament mechanisch verformen kann. Aufgabenstellung ist die experimentelle Untersuchung der Stabilität von Filamenten unterschiedlicher Form und Materialien. Der Zugang zur Fragestellung wird durch regelmäßige Bildaufnahmen der Filamente während des Testes ermöglicht. Diese werden durch Micro-Controller gesteuerte Kameras angefertigt. Das Bildmaterial soll automatisiert ausgewertet werden. Neben einer Literaturrecherche gehören die Python-basierte Programmierung des Micro-Controllers, die Durchführung der Messungen, der Umgang mit Vakuumkomponenten sowie die Auswertung und Dar-stellung der Messdaten zu den Aufgaben.

Contact: Dr. Michael Griener

geeignet als
  • Bachelorarbeit Physik
Themensteller(in): Ulrich Stroth
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