Themen für Abschlussarbeiten

Kontakt

Name

Stefan Roth

T2K/TPC

Telefon

work
+49 241 80 27296

E-Mail

E-Mail
 
  • Möchten Sie in der Neutrinophysik mitarbeiten, einem spannenden Teilgebiet der modernen Teilchenphysik?
  • Haben Sie Interesse an Detektorentwicklungen, insbesondere bei der Erforschung von gasgefüllten Teilchendetektoren?
  • Würde es Sie faszinieren als Teil einer internationalen Kollaboration von Instituten aus aller Welt zu forschen, die ein Experiment in Japan betreiben?

Dann ist das T2K-Experiment ideal für Sie, um Ihre Abschlussarbeit anzufertigen. Weitere Informationen zum Ziel und Aufbau des T2K-Experiments erhalten Sie hier, Infos zur T2K-Gruppe an der RWTH dort.

Gasgefüllte Detektorsysteme sind in fast jedem Experiment der Hochenergiephysik vertreten. Die Einsatzgebiete gehen dabei von strahlenresistenten Micropattern-Gasdetektoren, die den Verlust von Strahlteilchen an Beschleunigern überwachen, bis hin zu großvolumigen Driftkammern mit einem instrumentiertem Volumen in der Größenordnung von Kubikmetern.

Unsere Gruppe ist an der Entwicklung eines Typs dieser großvolumigen Driftkammern, der sogenannten Time Projection Chambers (TPC), beteiligt. Auch an grundlegender Forschung zu den Eigenschaften von Driftkammergasen forschen wir mit. Als Teil des Neutrino-Experiments T2K in Japan richtet sich unser Forschungsinteresse auch in Richtung von Driftkammern, die mit Gas unter hohem Druck arbeiten und bei zukünftigen Großexperimenten der Neutrinophysik von Interesse sind.

Themen für Bachelorarbeiten:

Zur Entwicklung neuer gasbasierter Teilchendetektoren für die Neutrinophysik sollen verschiedene Gasmischungen im Labor hergestellt und in den vorhandenen Detektoren getestet werden. Gaseigenschaften wie Gasverstärkung, Driftgeschwindigkeit und Diffusion hängen sehr stark von Umgebungsparametern ab. Für diese Vorhaben in unserem Labor ergeben sich zwei Bachelorarbeiten:

  • Inbetriebnahme und Kalibrierung eines Gaschromatographen (Hardware)
  • Entwicklung und Bau eines Massenflussmessers (Hardware)

In dem bereits vorhandenen Gassystem integriert sind mehrere Driftkammern, welche durchgehend Gaseigenschaften vermessen. Die Erweiterung der Messmöglichkeiten auf einen weiteren Messparameter und
die kombinierte Analyse der genommen Daten sind zwei weitere Bachelor-Themen:

  • Bestimmung der Gaszusammensetzung aus Driftkammer-Parametern (Analyse)
  • Bestimmung des ersten Townsend-Koeffizienten (Hardware)

Einzelne freie Elektronen in unseren Gasdetektoren werden durch Stoßionisation in starken elektrischen Feldern vervielfältigt, bevor sie ausgelesen werden. Diese Verstärkung passiert mit Hilfe sogenannter MicroMeGaS. Die Simulation des so entstanden Rohsignals und Studien zu möglichen Upgrades unserer MicroMeGaS sind zwei weitere Bachelor-Themen:

  • Garfield++ Simulation von MicroMeGaS (Simulation)
  • Auflösungsstudien zu MicroMeGaS (Simulation)

Themen für Masterarbeiten:

In gas amplified electron clouds, a very fast electron-induced signal precedes a slower, more flat ion-induced signal part. The correct timing of those signals are important for the reconstruction of time dependent parameters such as the drift velocity of electrons in gases. A design of an electronic amplification stage, which transmits and amplifies the signals without distortion, is needed for high-precision measurements and is offered as a possible master's thesis topic:

  • Development of an Amplifier for Drift Chamber Applications (Hardware)

Bei keinen der angebotenen Themen sind Programmierkenntnisse erforderlich, werden aber während der Durchführung der Arbeit erworben. Weitere Informationen zu den angebotenen Abschlusssarbeiten erhalten Sie auch im direkten Gespräch oder per eMail bei uns.