Grundlagen zur Instrumentierung mit Neutronen
Basic Concepts for Neutron Instrumentation

Modul PH2230

Diese Modulbeschreibung enthält neben den eigentlichen Beschreibungen der Inhalte, Lernergebnisse, Lehr- und Lernmethoden und Prüfungsformen auch Verweise auf die aktuellen Lehrveranstaltungen und Termine für die Modulprüfung in den jeweiligen Abschnitten.

Basisdaten

PH2230 ist ein Semestermodul in Deutsch oder Englisch auf Master-Niveau das im Sommersemester angeboten wird.

Das Modul ist Bestandteil der folgenden Kataloge in den Studienangeboten der Physik.

  • Allgemeiner Spezialfachkatalog Physik
  • Spezifischer Spezialfachkatalog Applied and Engineering Physics
  • Spezifischer Spezialfachkatalog Physik der kondensierten Materie

Soweit nicht beim Export in einen fachfremden Studiengang ein anderer studentischer Arbeitsaufwand ("Workload") festgelegt wurde, ist der Umfang der folgenden Tabelle zu entnehmen.

GesamtaufwandPräsenzveranstaltungenUmfang (ECTS)
150 h 50 h 5 CP

Inhaltlich verantwortlich für das Modul PH2230 ist Peter Böni.

Inhalte, Lernergebnisse und Voraussetzungen

Inhalt

  • Einführung: Instrumentierung mit Neutronen
  • Anwendung von Neutronenstrahlen
  • Neutronenquellen
  • Aufbau von Beamlines
  • Brillianz von Moderatoren
  • Transport der Neutronen
  • Extraktion von Neutronen
  • Entwerfen von Beamlines
  • Phasenraumtransformatoren
  • Fokussierelemente für Neutronen
  • Neutronenfilter
  • Polarisierte Neutronen
  • Software für die Datenanalyse

Lernergebnisse

Nach Teilnahme an den Lehrveranstaltungen des Moduls sind die Studierenden in der Lage

  • die Eigenschaften der grundlegenden Komponenten für Beamlines zu verstehen
  • die verschiedenen Instrumente in der Neutronenphysik zu verstehen
  • neutronenoptische Konzepte anzuwenden
  • Beamlines zu konzipieren
  • Beamlines zu optimieren.

Voraussetzungen

absolviertes Bachelorstudium in Physik
empfohlen: Festkörperphysik

Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise

Lehrveranstaltungen und Termine

ArtSWSTitelDozent(en)Termine
VU 4 Grundlagen zur Instrumentierung mit Neutronen Böni, P. Donnerstag, 08:30–10:00

Lern- und Lehrmethoden

Die Lernziele des Moduls werden durch eine frontale Vorlesung mit Tafelanschrieb und mündlicher Kommunikation sowie Powerpoint Präsentationen erreicht. Die Vorlesung wird durch Übungen ergänzt, in denen die Studenten unter der Aufsicht von Tutoren Probleme lösen.

Medienformen

  • Vorlesung
  • Übungen
  • Bücher
  • Publikationen
  • Internet

Literatur

  • G. Shirane, S. M. Shapiro, J. M. Tranquada: Neutron Scattering with a Triple-Axis Spectrometer: Basic Techniques, Cambridge University Press (2002).
  • A. Furrer, J. Mesot, T. Strässle: Neutron Scattering in Condensed Matter Physics, World Scientific, London (2009).
  • G. L. Squires: Introduction to the Theory of Thermal Neutron Scattering, Dover Publications, N. Y. (1966).
  • G. Bauer in Lecture Notes of the first School on Neutron Scattering: http://www.iaea.org/inis/collection/NCLCollectionStore/_Public/25/008/25008008.pdf
  • P. Böni in Complementarity between Neutron and Synchrotron X-Ray Scattering, Proceedings of the 6th Summer School on Neutron Scattering, edited by A. Furrer, (World Scientific, Singapore, 1998), 305-327.
  • I. S. Anderson et al. in Frontiers of Neutron Scattering, Proceedings of the 7th Summer School on Neutron Scattering, edited by A. Furrer, (World Scientific, Singapore, 1999), 44-71.

Modulprüfung

Beschreibung der Prüfungs- und Studienleistungen

In einer schriftlichen Prüfung wird das Erreichen der Lernergebnisse durch Verständnisfragen und Beispielaufgaben bewertet.

Die Prüfung kann in Übereinstimmung mit §12 (8) APSO auch mündlich abgehalten werden, in diesem Fall ist der Richtwert für die Prüfungsdauer 25 Minuten.

Wiederholbarkeit

Eine Wiederholungsmöglichkeit wird am Semesterende angeboten.

Kondensierte Materie

Wenn Atome sich zusammen tun, wird es interessant: Grundlagenforschung an Festkörperelementen, Nanostrukturen und neuen Materialien mit überraschenden Eigenschaften treffen auf innovative Anwendungen.

Kern-, Teilchen-, Astrophysik

Ziel der Forschung ist das Verständnis unserer Welt auf subatomarem Niveau, von den Atomkernen im Zentrum der Atome bis hin zu den elementarsten Bausteinen unserer Welt.

Biophysik

Biologische Systeme, vom Protein bis hin zu lebenden Zellen und deren Verbänden, gehorchen physikalischen Prinzipien. Unser Forschungsbereich Biophysik ist deutschlandweit einer der größten Zusammenschlüsse in diesem Bereich.