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Laser and X-Ray Physics

Prof. Reinhard Kienberger

Research Field

Our group aims at investigating processes inside atoms and molecules on the shortest timescale reached so far, the attosecond timescale. One attosecond is E-18 seconds and compares to one second like one second to the age of the universe. New insight into ever smaller microscopic units of matter as well as in ever faster evolving chemical, physical or atomic processes pushes the frontiers in many fields in science. The interest in these ultrashort processes is the driving force behind the development of sources and measurement techniques that allow time-resolved studies at ever shorter timescales.

Address/Contact

James-Franck-Str. 1
85748 Garching b. München
+49 289 12841
Fax: +49 289 12842

Members of the Research Group

Professor

Office

Scientists

Students

Other Staff

Teaching

Course with Participations of Group Members

Titel und Modulzuordnung
ArtSWSDozent(en)Termine
Experimente zu Experimentalphysik 1
Zuordnung zu Modulen:
VO 2 Back, C. Kienberger, R. Termine in Gruppen
Photonics and Ultrafast Physics 1
eLearning-Kurs
Zuordnung zu Modulen:
VO 2 Iglev, H. Kienberger, R. Do, 12:00–14:00, PH II 127
Physik für Life-Science-Ingenieure 1
eLearning-Kurs
Zuordnung zu Modulen:
VO 2 Iglev, H. Di, 14:00–16:00, WZW H14
Attosekundenmetrologie
Zuordnung zu Modulen:
HS 2 Kienberger, R.
Mitwirkende: Schröder, C.
Fr, 15:00–17:00, PH II 111
Student Seminar Photonics and Ultrafast Physics
Zuordnung zu Modulen:
PS 2 Iglev, H. Kienberger, R. Fr, 10:00–12:00, PH II 127
Übung zu Photonik und Ultrakurzzeitphysik 1
Zuordnung zu Modulen:
UE 2
Leitung/Koordination: Kienberger, R.
Termine in Gruppen
Übung zu Physik für Life-Science-Ingenieure 1
eLearning-Kurs
Zuordnung zu Modulen:
UE 3 Reichert, J.
Leitung/Koordination: Iglev, H.
Termine in Gruppen
Bachelorpraktikum in Physik
Zuordnung zu Modulen:
FO 2
Leitung/Koordination: Kienberger, R.
Dozentensprechstunde zu Photonik und Ultrakurzzeitphysik 1
Zuordnung zu Modulen:
RE 1 Iglev, H.
Dozentensprechstunde zu Physik für Life-Science-Ingenieure 1
Zuordnung zu Modulen:
RE 1 Iglev, H.
FOPRA-Versuch 13: Laser und nichtlineare Optik
aktuelle Informationen
Zuordnung zu Modulen:
PR 1 Schröder, C. Shirvanyan, V.
Leitung/Koordination: Iglev, H.
Joint TUM-MPQ open Winterschool on Ultrafast Physics
aktuelle Informationen
Zuordnung zu Modulen:
WS 1 Kienberger, R.
Kolloquium zur Themenstellung der ersten Staatsprüfung für Lehrämter an öffentlichen Schulen
Diese Lehrveranstaltung ist keinem Modul zugeordnet.
KO 4 Gernhäuser, R.
Leitung/Koordination: Kienberger, R.
Masterpraktikum (AEP)
Zuordnung zu Modulen:
FO 10
Leitung/Koordination: Kienberger, R.
Masterpraktikum (BIO)
Zuordnung zu Modulen:
FO 10
Leitung/Koordination: Kienberger, R.
Masterpraktikum (KM)
Zuordnung zu Modulen:
FO 10
Leitung/Koordination: Kienberger, R.
Masterpraktikum (KTA)
Zuordnung zu Modulen:
FO 10
Leitung/Koordination: Kienberger, R.
Masterseminar (AEP)
Zuordnung zu Modulen:
SE 10
Leitung/Koordination: Kienberger, R.
Masterseminar (BIO)
Zuordnung zu Modulen:
SE 10
Leitung/Koordination: Kienberger, R.
Masterseminar (KM)
Zuordnung zu Modulen:
SE 10
Leitung/Koordination: Kienberger, R.
Masterseminar (KTA)
Zuordnung zu Modulen:
SE 10
Leitung/Koordination: Kienberger, R.
Physikalisches Grundpraktikum 1 für Bachelor in Gruppen
eLearning-Kurs aktuelle Informationen
Zuordnung zu Modulen:
PR 4 Kienberger, R. Saß, M. Termine in Gruppen
Physikalisches Grundpraktikum 2 für Bachelor in Gruppen
eLearning-Kurs LV-Unterlagen
Zuordnung zu Modulen:
PR 4 Kienberger, R. Saß, M. Termine in Gruppen
Physikalisches Grundpraktikum 3 für Bachelor in Gruppen
eLearning-Kurs LV-Unterlagen
Zuordnung zu Modulen:
PR 4 Kienberger, R. Saß, M.
Physikalisches Grundpraktikum für Lehramtstudiengänge
eLearning-Kurs
Zuordnung zu Modulen:
PR 4 Hauptner, A. Kienberger, R. Saß, M. Termine in Gruppen
Repetitorium Experimentalphysik
eLearning-Kurs
Zuordnung zu Modulen:
RE 2 Gernhäuser, R.
Leitung/Koordination: Kienberger, R.
Mo, 14:00–16:00, PH 2024
Repetitorium Laser- und Röntgenphysik
Zuordnung zu Modulen:
RE 2 Kienberger, R.
Repetitorium zu Attosekundenmetrologie
Zuordnung zu Modulen:
RE 2
Leitung/Koordination: Kienberger, R.
Repetitorium zu Proseminar Photonik und Ultrakurzzeitphysik
Zuordnung zu Modulen:
RE 2
Leitung/Koordination: Kienberger, R.
Seminar über aktuelle Fragen der Kurzzeitphysik
LV-Unterlagen
Zuordnung zu Modulen:
SE 2 Iglev, H. Kienberger, R. Do, 10:00–12:00, PH II 127
Seminar zur Evaluierung der ersten Staatsprüfung für Lehrämter an öffentlichen Schulen
Diese Lehrveranstaltung ist keinem Modul zugeordnet.
SE 4 Gernhäuser, R.
Leitung/Koordination: Kienberger, R.
Theoretikum (TMP)
Diese Lehrveranstaltung ist keinem Modul zugeordnet.
FO 6
Leitung/Koordination: Kienberger, R.
Tutorenseminar zu Physik für Life-Science-Ingenieure 1
Diese Lehrveranstaltung ist keinem Modul zugeordnet.
SE 2 Iglev, H. Reichert, J. Mi, 13:00–15:00, PH II 111

Offers for Theses in the Group

Femtosecond Sum Frequency Generation (SFG) setup for studying water-solid interfaces during CO2 reduction
Guided design and implementation of a SFG-Setup for studying water-solid interfaces during CO2 reduction. The quality of the reduction process is strongly dependent on the cation present in the supporting electrolyte. It has been suggested that this observation manifests itself in the concentration and the number of dehydrated cations in the material interface region. A proof for this hypothesis is missing however. The goal of this thesis is to use sum-frequency generation, which is naturally an interface sensitive probing technique, to investigate the binding strength and vibrational spectrum of OH-groups bound to the surface. Information on the temporal evolution of the process is obtained by first pumping the sample with an UV-pulse and probing with the SFG. The SFG is achieved by spatially and temporally overlapping two pulsed laser beams in the sample region, with one of them being an infrared-pulse which is sensitive towards the vibrational modes of water. This project is a cooperation with the group of Prof. Krischer (Nonequilibrium Chemical Physics).
suitable as
  • Master’s Thesis Condensed Matter Physics
Supervisor: Hristo Iglev
Simulation and Setup of a high-power laser enhancement cavity
(English see below) Hast Du Dich schon mal gefragt, was passieren würde, wenn man einen Lichtpuls zwischen zwei Spiegeln einfängt? Genau das wollen wir versuchen und damit die Grenzen der Physik im Bereich der hohen Laserleistungen ausloten. Ziel des Projektes ist eine Verbesserung von MuCLS, einer kompakten, aber brillanten Lichtquelle. Diese liefert Röntgenpulse durch inverse Comptonstreuung von Elektronen an Laserpulsen. Um die Intensität, die Wellenlänge und allgemeine Einsatzmöglichkeiten der Lichtquelle zu erweitern, beschäftigen wir uns mit einem Upgrade der Überhöhungskavität. Aktuell sind wir dabei das Design des experimentellen Aufbaus zu finalisieren. Deine Aufgabe wird es sein, mit uns das Konzept umzusetzen. Das beinhaltet das Setup aufzubauen und zu testen. Gleichzeitig werden Simulationen durchgeführt werden, zum Beispiel um den Einfluss der Krümmungsradien der Spiegel besser zu verstehen. Die Ergebnisse werden direkt auf die Verbesserung des Aufbaus übertragen. Schlussendlich erhoffen wir uns das erste Mal eine Finesse von 30.000 in der grünen Überhöhungskavität zeigen zu können. Alles Weitere erfährst Du bei einem persönlichen Gespräch. ************************************************************* Have you ever asked yourself what would happen if you trap a pulse of light in between two mirrors? This is exactly what we are planning to do and thereby determine the boundaries of high-power laserphysics. The project as a whole is embedded in the frame of MuCLS, a compact but brilliant light source. This light source generates X-ray pulses by inverse Compton scattering of electron on a laser pulse. Upgrading the intensity, wavelength and overall quality of the laser pulse is the goal here in order to extend the range of applications. Currently, we are finalizing the design of the overall experimental setup. Your task would be to support us in transforming the concept into reality. This includes building the setup and testing it. Meanwhile some simulations on different parameters such as the radius of curvature of the mirrors will have to be performed. The results will directly influence and improve the setup. In the end, we hope to show a finesse of 30.000 in the laser cavity. If you are interested, feel free to get in touch.
suitable as
  • Bachelor’s Thesis Physics
Supervisor: Reinhard Kienberger
Thermophysical Modeling of Laser Structuring of Battery Electrodes
This master thesis project aims at a deepening of the knowledge about the laser ablation process of electrode coatings by short laser pulses. Therefore, a thermophysical model of the process shall be developed and numerically simulated. The obtained results have to be refined with experimental data. The goal is to identify correlations between process parameters and material properties on the one hand side and the obtained structures on the other hand side. Finally, recommendations for process strategies should be derived. Requirements - Interest in laser physics and renewable energy technologies - Autonomous and structured working attitude - German or English language skills - Knowledge in the field of modeling or simulation beneficial, but not necessary Contact M.Sc. Lucas Hille 089 / 289 15498 lucas.hille@iwb.tum.de
suitable as
  • Master’s Thesis Condensed Matter Physics
Supervisor: Reinhard Kienberger

Current and Finished Theses in the Group

Aufbau und Charakterisierung eines Michelson-Interferometers zur Stabilitätsmessung eines optischen Aufbaus
Abschlussarbeit im Bachelorstudiengang Physik
Themensteller(in): Reinhard Kienberger
Tracking Charge Carrier Dynamics in Non-Fullerene Small Molecule/Polymer Blends Using Fano Resonances
Abschlussarbeit im Masterstudiengang Physics (Applied and Engineering Physics)
Themensteller(in): Hristo Iglev
Design and Development of an Infrared Spectral Filter for Wildfire Detection with Small Satellites
Abschlussarbeit im Masterstudiengang Physik (Physik der kondensierten Materie)
Themensteller(in): Reinhard Kienberger
Development of a Yb:KYW Microchip Laser
Abschlussarbeit im Bachelorstudiengang Physik
Themensteller(in): Reinhard Kienberger
Optimization of an attosecond high-harmonic-generation setup towards higher orders
Abschlussarbeit im Bachelorstudiengang Physik
Themensteller(in): Reinhard Kienberger
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