Forschungsfeld: Untersuchung von atmosphärischen Myonen und Neutrinos

Größe: px

Ab Seite anzeigen:

Download "Forschungsfeld: Untersuchung von atmosphärischen Myonen und Neutrinos"

Hedwig Schmitz
vor 7 Jahren
Abrufe

1 Forschungsfeld: Untersuchung von atmosphärischen Myonen und Neutrinos Der ANTARES-Detektor, der sich im Mittelmeer in 2500 m Tiefe befindet, dient der Detektion von hochenergetischen, kosmischen Neutrinos. Diese müssen vom Untergrund aus Myonen und Neutrinos, die von der kosmischen Strahlung in der Erdatmosphäre erzeugt werden, unterschieden werden. Dazu misst der Detektor u.a. die Richtung und Energie der durch ihn hindurchfliegenden Teilchen anhand der emittierten Cherenkov- Strahlung. Die zu vergebende Bachelorarbeit untersucht bestimmte Aspekte dieser Daten. Untersuchungen zur Energiebestimmung von Myonen Erzeugung, Propagation und Reaktionen von atmosphärischen Myonen Nachweis geladener Teilchen durch Cherenkov-Strahlung, insbesondere Einzelphotonnachweis mit Photomultipliern Simulation von Teilchenreaktionen und Teilchennachweis Datenanalyse in der hochenergetischen Neutrinoastronomie, Arbeit mit modernen Software-Tools Einarbeiten in die Software-Tools (2 Wochen) Dr. Thomas Eberl

2 Forschungsfeld: Untersuchung von atmosphärischen Myonen und Neutrinos Der ANTARES-Detektor, der sich im Mittelmeer in 2500 m Tiefe befindet, dient der Detektion von hochenergetischen, kosmischen Neutrinos. Diese müssen vom Untergrund aus Myonen und Neutrinos, die von der kosmischen Strahlung in der Erdatmosphäre erzeugt werden, unterschieden werden. Dazu misst der Detektor u.a. die Richtung und Energie der durch ihn hindurchfliegenden Teilchen anhand der emittierten Cherenkov- Strahlung. Die zu vergebende Bachelorarbeit untersucht bestimmte Aspekte dieser Daten. Messung des atmosphärischen Myonenflusses Erzeugung, Propagation und Reaktionen von atmosphärischen Myonen Nachweis geladener Teilchen durch Cherenkov-Strahlung, insbesondere Einzelphotonnachweis mit Photomultipliern Simulation von Teilchenreaktionen und Teilchennachweis Datenanalyse in der hochenergetischen Neutrinoastronomie, Arbeit mit modernen Software-Tools Einarbeiten in die Software-Tools (2 Wochen) Dr. Thomas Eberl

3 Forschungsfeld: Untersuchung von atmosphärischen Myonen und Neutrinos Der ANTARES-Detektor, der sich im Mittelmeer in 2500 m Tiefe befindet, dient der Detektion von hochenergetischen, kosmischen Neutrinos. Diese müssen vom Untergrund aus Myonen und Neutrinos, die von der kosmischen Strahlung in der Erdatmosphäre erzeugt werden, unterschieden werden. Dazu misst der Detektor u.a. die Richtung und Energie der durch ihn hindurchfliegenden Teilchen anhand der emittierten Cherenkov- Strahlung. Die zu vergebende Bachelorarbeit untersucht bestimmte Aspekte dieser Daten. Untersuchungen zur Genauigkeit der Richtungsrekonstruktion von Myonen Erzeugung, Propagation und Reaktionen von atmosphärischen Myonen Nachweis geladener Teilchen durch Cherenkov-Strahlung, insbesondere Einzelphotonnachweis mit Photomultipliern Simulation von Teilchenreaktionen und Teilchennachweis Datenanalyse in der hochenergetischen Neutrinoastronomie, Arbeit mit modernen Software-Tools Einarbeiten in die Software-Tools (2 Wochen) Dr. Thomas Eberl

4 Forschungsfeld: Akustischer Nachweis Ultra-Hochenergetischer Teilchen Das AMADEUS Projekt untersucht die Grundlagen einer akustischen Methode zum Nachweis ultra-hochenergetischer Teilchen in der Tiefsee. Der AMADEUS Aufbau mit 36 akustischen Sensoren ist eingebettet in den ANTARES-Detektor, der sich im Mittelmeer in 2500 m Tiefe befindet. Bei hochenergetischen Teilchenreaktionen in Wasser entstehen charakteristische Schallsignale, die nachgewiesen werden sollen. Diese Signale müssen vom Untergrund aus veränderlichem Meeresrauschen und transienten Schallquellen, wie z.b. Schiffen und Meeressäugern, unterschieden werden. Die zu vergebende Bachelorarbeit untersucht bestimmte Aspekte dieser Methode. Hybride Nachweistechniken: Machbarkeit eines optisch-akustischen Nachweis in ANTARES Nachweis hochenergetischer Teilchen, insbesondere Neutrinos Unterwasserakustik, Ozeanographie Datenanalyse in der ultra-hochenergetischen Neutrinoastronomie Anwendung numerischer Methoden und Entwicklung von Algorithmen Einarbeiten in die Grundlagen (2 Wochen) Projektbearbeitung/Datenanalyse (5 Wochen) Darstellung der Ergebnisse in Form der Bachelorarbeit (2 Wochen) Dr. Jürgen Hößl

5 Forschungsfeld: Detektorentwicklung und Anwendungen Röntgenbildgebung ist eines der am häufigsten angewendeten Bildgebungsverfahren in der Medizin. Dabei ist das Ziel, möglichst detailliert morphologische Strukturen zu erkennen und möglichst wenig Dosis im Patienten zu deponieren. Die Gitter-basierte Röntgen-Phasenkontrastbildgebung ist eine neuartige Methode, die neue Bildinformation liefert und für die medizinische Anwendung nutzbar gemacht werden soll. In der Bachelorarbeit geht es um Untersuchungen zur Qualität und zur Optimierung der Methode. Messungen zur medizinischen Röntgenbildgebung mittels Phasenkontrast Pixeldetektoren Phasenkontrast-Signaturen Messungen an Phantomen Methode der Phasenkontrast-Bildgebung Messungen mit Pixeldetektoren Benutzung von Software-Tools Datenauswertung und Interpretation Ablauf der Bachelorarbeit: Einführung in das Thema und die Messmethode (2 Wochen) Messungen und Datenanalyse (5 Wochen) Dr. Thilo Michel

6 Forschungsfeld: Detektorentwicklung und Anwendungen In der Medizin ist die Messung der Strahlen-Dosis eine wichtige Maßnahme zur Qualitätskontrolle und zum Schutz der Patienten. Neuartige Detektoren, die für Experimente der Teilchenphysik entwickelt wurden, können zur verbesserten Messung der Gamma-Strahlendosis eingesetzt werden. In der angebotenen Bachelorarbeit soll mit Hilfe von Simulationsrechnungen die Möglichkeit zur Dosisbestimmung mit solchen Detektoren untersucht werden. Anwendung Photonen-zählender Detektoren für die Gamma-Dosimetrie Halbleiterdetektoren Physikalische Prozesse in Pixeldetektoren Dosimetrie Umgang mit Software-Tools Modellierung von Wechselwirkungsprozessen Statistische Methoden zur Datenanalyse Datenauswertung und Interpretation Ablauf der Bachelorarbeit: Einführung in das Thema und die Methoden (2 Wochen) Dr. Thilo Michel

7 Forschungsfeld: Neutrinophysik Neutrinos sind die leichtesten Elementarteilchen. Als Teilchen mit halbzahligem Spin könnten sie so genannte Dirac-Teilchen sein, wie es Elektronen oder Quarks sind. Neutrinos könnten aber auch ihre eigenen Antiteilchen sein und wären dann so genannte "Majorana-Neutrinos". Diese Natur der Neutrinos kann man mit dem Doppel-Betazerfall untersuchen. In der ausgeschriebenen Bachelorarbeit geht es um ein Vorexperiment zu dieser Frage. Analyse von Experimentdaten zum Neutrino-losen Doppel-Betazerfall Pixeldetektoren Signaturen verschiedener Teilchen in Pixeldetektoren Signaturen des Doppel-Betazerfalls Einführender Workshop zum Umgang mit Software-Tools Datenanalyse von Teilchendetektoren Darstellung von Daten mit ROOT Ablauf der Bachelorarbeit: Einführungsworkshop (zusammen mit anderen Bachelor-Studierenden; 2 Wochen) Dr. Thilo Michel

Ähnliche Dokumente

Forschungsfeld: Untersuchung von atmosphärischen Myonen und Neutrinos

Forschungsfeld: Untersuchung von atmosphärischen Myonen und Neutrinos Der ANTARES-Detektor, der sich im Mittelmeer in 2500 m Tiefe befindet, dient der Detektion von hochenergetischen, kosmischen Neutrinos.