Dichte und seltsame hadronische Materie

Lehrveranstaltungen mit Beteiligung der Arbeitsgruppe

Ausgeschriebene Angebote für Abschlussarbeiten an der Arbeitsgruppe

Aufbau eines Silizium Vertex-Detektors fuer das HADES Experiment

Das HADES Experiment untersucht die Produktion von seltsamen Teilchen und virtuellen Photonen in Pionen- und Schwerionen- induzierten Kernreaktionen bei relativistischen Projektilenergien. Nach dem gegenwaertig durchgefuehrten Umbau des Spektrometers ergibt sich die Moeglichkeit, in unmittelbarer Umgebung des Reaktionstargets einen mehrlagigen Siliziumdetektor aufzubauen, der ortsaufloesend und ratenfest ist. Dieser neue Detektor soll die primaeren Emissionsorte von Protonen und geladenen Pionen im Targetbereich (Reaktions-Vertices) durch Vermessung von Spurmustern identifizieren.

Im Rahmen der Masterarbeit soll das geometrische Konzept durch Simulationen optimiert und ein erster Prototypdetektor aufgebaut und getestet werden.

geeignet als

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

Themensteller(in): Laura Fabbietti

Entwicklung eines mini-Detektors zur Identifikation schwerer Ionen

Das Isobarenpaar ²⁰⁵Pb/²⁰⁵Tl  spielt in der nuklearen Astrophysik eine herausragende Rolle. Zum einen als Cosmochronometer für den s-Prozess aber auch als Detektormaterial zum Nachweis des niederenergetischen (dominanten) Teils im solaren Neutrinofluss. Ein von Freedman vorgeschlagenes geologisch-chemisches Experiment mit ²⁰⁵Tl  [Fre76] und die internationale LOREX (LORandite EXperiment) Collaboration [Pav16] wollen damit den Mittelwert des solaren pp-Neutrinoflusses mit Hilfe der Neutrino-Einfangreaktion an ²⁰⁵Tl messen. 

Wir werden dafür Ende das Jahres das vorbereitende Experiment E121 an der GSI in Darmstadt durchführen. Wir wollen hier an nacktem ²⁰⁵Tl die analoge Reaktion, statt der Absorption eines Neutrinos die Emission eines Anti-Neutrinos, also den gebundenen Betazerfall studieren aus dem das relevante Matrixelement für diesen Übergang extrahiert werden kann.

Der in München entwickelte Prototyp des „ILIMA Heavy Ion Detector“ [Naj16],  ist dafür optimal geeignet. Dieser wird, in die dafür vorgesehene Tasche am ESR eingebaut, die produzierten ²⁰⁵Pb  Kerne messen und gleichzeitig die Strahlintensität monitoren. 

Im Rahmen einer Bachelor Arbeit soll der Detektor um einen kompakten  Szintillationsdetektor erweitert werden in dem die Teilchen gestoppt werden. Eine Kombination von Photodiode und Szintillator erlaubt zusätzlich den zu erwartenden Untergrund aus Reaktionen mit Hilfe der von uns entwickelten Pulsformanalyse zu separieren. Der Detektor soll gebaut, im Labor mit Quellen getestet und dann an der GSI in Darmstadt eingesetzt werden.

geeignet als

• Bachelorarbeit Physik
• Bachelorarbeit Lehramt Physik

Themensteller(in): Laura Fabbietti

Erste Messungen mit dem CALIFA Kalorimeter

Das R3B – Experiment (Reactions with Relativistic Radioactive Beams) spielt eine herausragende Rolle bei der Untersuchung der starke Wechselwirkung in exotischen Kernen. Ein zentraler Detektor in diesem Projekt ist das, aus mehreren tausend Einzelkristallen bestehende CALIFA Kalorimeter. Das Szintillationslicht aus den bis zu 22 cm langen CsI Kristallen wird mit so genannten Silizium Avalanche Photodioden (APD) ausgelesen bevor die Signale mit einer FPGA basierten digitalen Pulsformanalyse aufbereitet werden. 

Das Kalorimeter wir im Frühjahr 2018 an FAIR in Darmstadt aufgebaut und für die ersten Experimente im Sommer 2018 vorbereitet.  

Im Rahmen einer Bachelor Arbeit soll das digitale Kontrollsystem an unserem Prototyp in München systematisch untersucht und um eine Funktion zur automatische Kalibration erweitert werden. Dabei nutzen wir Hardwarenahe Programmierung auf APU PC-Engines zur Schnittstellenansteuerung, ein PHP Datenbank Interface sowie Dashboards und Widgets um ein übersichtliches „User Interface“ zu erzeugen. Ihre Entwicklungen werden bei einem ersten Experiment mit CALIFA an der Großforschungseinrichtung FAIR im Sommer 2018 genutzt.

geeignet als

• Bachelorarbeit Physik
• Bachelorarbeit Lehramt Physik

Themensteller(in): Laura Fabbietti

Abgeschlossene und laufende Abschlussarbeiten an der Arbeitsgruppe