Prof. Dr. Stephan Paul

Telefon: +49 89 289-12571
Raum: PH: 3263
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Arbeitsgruppe: Hadronenstruktur und Fundamentale Symmetrien
Funktion: Professur für Hadronenstruktur und Fundamentale Symmetrien

Lehrveranstaltungen und Termine

SS 2019 WS 2018/9 SS 2018 WS 2017/8

Titel und Modulzuordnung
Art	SWS	Dozent(en)	Termine
FPGA Based Detector Signal Processing Zuordnung zu Modulen: PH2101: FPGA based detector signal processing / Signalverarbeitung mit FPGAs für Detektoren
VO	2	Paul, S. Mitwirkende: Huber, S.	Do, 14:00–16:00, PH 3268
Kern-, Teilchen- und Astrophysik 1 Zuordnung zu Modulen: PH0014: Kern-, Teilchen- und Astrophysik 1 / Nuclear, Particle, and Astrophysics 1
VO	4	Heinrich, G. Paul, S.	Mo, 08:30–10:00, PH HS2 Mi, 10:00–12:00, PH HS2
Happy Hour der Kern- und Teilchenphysik Zuordnung zu Modulen: PH1305: Happy Hour der Kern- und Teilchenphysik / Happy Hour of Nuclear and Particle Physics PH1451: Happy Hour der Kern- und Teilchenphysik für Bachelorstudierende / Happy Hour for Particle and Nuclear Physics for B.Sc. Students
HS	2	Kaiser, N. Paul, S. Mitwirkende: Greenwald, D.Grube, B.	Di, 16:00–18:00, PH 3268
Satellitenbasierte Teilchenphysik Zuordnung zu Modulen: PH1395: Instrumente für Teilchenphysik im All / Instruments for Particle Physics in Space PH1395: Satellite-Based Particle Physics / Satellitenbasierte Teilchenphysik PH1474: Satellitenbasierte Teilchenphysik für Bachelorstudierende / Satellite-Based Particle Physics for B.Sc. Students
HS	2	Paul, S. Mitwirkende: Pöschl, T.	Mi, 16:00–18:00, PH 3268
Exercise to FPGA Based Detector Signal Processing Zuordnung zu Modulen: PH2101: FPGA based detector signal processing / Signalverarbeitung mit FPGAs für Detektoren
UE	2	Gaisbauer, D. Huber, S. Levit, D. Steffen, D. Leitung/Koordination: Paul, S.	Do, 16:00–18:00, PH 3268
Übung zu Kern-, Teilchen- und Astrophysik 1 Zuordnung zu Modulen: PH0014: Kern-, Teilchen- und Astrophysik 1 / Nuclear, Particle, and Astrophysics 1
UE	2	Krinner, F. Leitung/Koordination: Paul, S.	Termine in Gruppen
FOPRA-Versuch 19: Durchgang von Betastrahlen durch Materie Zuordnung zu Modulen: PH9130: Physikalisches Fortgeschrittenenpraktikum für Lehramtsstudierende / Advanced Lab Course in Physics for M.Ed. Students
PR	1	Paul, S. Mitwirkende: Saul, H.
FOPRA-Versuch 65: Positronen-Emissions-Tomographie (PET) Zuordnung zu Modulen: PH9130: Physikalisches Fortgeschrittenenpraktikum für Lehramtsstudierende / Advanced Lab Course in Physics for M.Ed. Students
PR	1	Paul, S. Mitwirkende: Gutsmiedl, E.
Kolloquium des Exzellenzclusters Universe Zuordnung zu Modulen: PH6090: Kolloquium des Exzellenzclusters Universe / Colloquium of the Excellence Cluster Universe
KO	2	Paul, S.
Repetitorium zu Happy Hour der Kern- und Teilchenphysik Zuordnung zu Modulen: PH1305: Happy Hour der Kern- und Teilchenphysik / Happy Hour of Nuclear and Particle Physics PH1451: Happy Hour der Kern- und Teilchenphysik für Bachelorstudierende / Happy Hour for Particle and Nuclear Physics for B.Sc. Students
RE	2	Leitung/Koordination: Paul, S.
Repetitorium zu Satellitenbasierte Teilchenphysik Zuordnung zu Modulen: PH1395: Satellite-Based Particle Physics / Satellitenbasierte Teilchenphysik PH1474: Satellitenbasierte Teilchenphysik für Bachelorstudierende / Satellite-Based Particle Physics for B.Sc. Students
RE	2	Leitung/Koordination: Paul, S.
Seminar zu aktuellen Forschungsthemen in der Teilchenphysik (für Mitarbeiter und Studenten) Zuordnung zu Modulen: PH6048: Seminar zu aktuellen Forschungsthemen in der Teilchenphysik (für Mitarbeiter und Studenten) / Scientific Topics in Particle Physics for Students and Staff Members
SE	2	Märkisch, B. Paul, S.	Do, 09:30–11:00, PH 3268
Seminar zur Physik der starken Wechselwirkung Zuordnung zu Modulen: PH6047: Seminar zur Physik der starken Wechselwirkung / Seminar on Physics of strong interaction
SE	2	Brambilla, N. Fabbietti, L. Kaiser, N. Paul, S.	Mo, 14:00–16:00, PH 3344

Ausgeschriebene Angebote für Abschlussarbeiten

Implementation of a Bayesian Particle Filter for Event Reconstruction on GPUs

The Multi-purpose Active-target Particle Telescope (MAPT) is a radiation detector for space applications currently under development at our institute. The detector shall be used to monitor the radiation environment on spacecraft and satellites. It is most sensitive to low-energy protons and ions and can distinguish radiation particles by their interactions with the material of the detector.

To calculate the flux of particles from measurement data, the direction, energy, and species of the detected particles must be reconstructed. We use an algorithm called particle filter, which is the optimal mathematical solution of the given task but requires a large computational effort. To use the algorithm efficiently, we need an implementation of it that can be run on a graphics processing unit (GPU), allowing a massive parallelization of the underlying ray-tracing problem.

In this thesis, a GPU-based implementation of the particle filter shall be developed and implemented. The algorithm shall first be tested with simulated detector data and later verified with experimental data from an experiment conducted at a high-energy particle accelerator facility.

Tasks

Acquire the necessary theoretical understanding of interactions of particles with matter and the particle-filter algorithm.
Implement the particle-filter algorithm on a graphics processing unit and verify the algorithm’s ability to reconstruct particle tracks.
Measure the performance of the developed reconstruction algorithm.
Integrate the reconstruction algorithm into the MAPT analysis framework.

Prerequisites

Experience in C/C++ programming and CUDA is helpful, but not required.

Contact

Thomas Pöschl, Room PH1 3257, Thomas.poeschl@ph.tum.de

geeignet als

Masterarbeit Kern-, Teilchen- und Astrophysik
Masterarbeit Applied and Engineering Physics

Themensteller(in): Stephan Paul