Offene Themen für Abschlussarbeiten am Lehrstuhl für Teilchen- und Astroteilchenphysik


In unseren Forschungsschwerpunkten im Bereich der Teilchen- und Astroteilchenphysik sowie der Medizinphysik gibt es jederzeit spannende Themen für Abschlussarbeiten. Der Lehrstuhl ist Mitglied des Externer Link: Erlangen Centre for Astroparticle Physics und bietet damit ein interessantes Umfeld für das Anfertigen einer Bachelor-, Master- oder Zulassungsarbeit.

ANTARES

Blick auf Antares-Modul. Das Neutrinoteleskop ANTARES befindet sich vor der Küste von Toulon in 2500m Tiefe im Mittelmeer. Es besteht aus einer Anordnung von Photomultipliern, mit denen das Cherenkovlicht von Myonen nachgewiesen werden soll, die durch Reaktionen von Neutrinos mit dem Wasser erzeugt werden. Durch die Rekonstruktion der Myonspur erhält man die Richtung des Neutrinos.


KM3NeT - ORCA

Blick auf KM3NeT-DOM. ORCA ist ein dicht instrumentierter Cherenkov-Detektor zum Nachweis atmosphärischer Neutrinos, der derzeit von der KM3NeT-Kollaboration in der Tiefsee nahe Marseille aufgebaut wird. Die Hauptzielsetzung des Projekts ist es, die bislang unbekannte Abfolge der Masseneigenzustände der Neutrinos aufzuklären. Die Erlanger Gruppe beschäftigt sich dabei hauptsächlich mit der simulationsbasierten Methodenentwicklung zur Rekonstruktion von Neutrino-Wechselwirkungen im Detektor. Dabei werden die Energie und Richtung der Neutrinos bestimmt, und die Ereignisse entsprechend der verschiedenen Neutrinoflavor und -wechselwirkungen klassifiziert. Hierbei interessieren wir uns besonders für Tauneutrinos. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Methodenentwicklung zur Erkennung und Unterdrückung des atmosphärischen Myonuntergrundes.


EXO-200

Die EXO-200 TPC vor dem Einbau. EXO-200 ist ein Experiment zur Suche nach dem Neutrinolosen Doppelten Betazerfall, welches eine Zeitprojektionskammer mit flüssigem Xenon verwendet. Ein solcher physikalischer Prozess erzeugt Szintillationslicht durch Anregung der Xenonatome und freie Ladungen durch Ionisation. Während das Licht mit sogenannten Avalanche-Photodioden detektiert wird, werden die freien Elektronen zur Anode gedriftet und dort ausgelesen. Im Zuge der derzeit laufenden zweiten Messperiode müssen Daten ausgewertet, der Detektor kalibriert und die Signale der Elektronen-Auslesedrähte untersucht werden. Eine weitere mögliche Arbeit befasst sich mit der Unterscheidung sogenannter Multi-Site und Single-Site-Events.


nEXO

Array von Silizium Photomultipliern. Das nEXO Experiment sucht mit Hilfe einer Zeitprojektionskammer, gefüllt mit 5 Tonnen flüssigem Xenon, nach dem neutrinolosen Doppelbetazerfall von Xenon-136, dessen Nachweis die Majorana-Natur der Neutrinos bestätigen würde. nEXO ist der Nachfolger des EXO-200 Experiments und wird im Gegensatz dazu für die Lichtdetektion Silizium Photomultiplier (SiPM), die aufgrund ihrer Fähigkeit zur Einzelphotonauflösung eine Verbesserung der Energieauflösung ermöglichen, verwenden. Die Erlanger Gruppe beschäftigt sich mit der Charakterisierung der Eigenschaften von SiPM und ihrer Photonnachweiswahrscheinlichkeit im VUV-Bereich. Gleichzeitig wird hierfür an einem Testaufbau gearbeitet, der Xenon verflüssigen soll und in dem die Detektoren vermessen werden.


Medizinphysik

Wespenkopf im differentiellen Phasenbild. Interferometrische Röntgenbildgebung (Phasenkontrast): Diese neuartige Methode der Röntgenbildgebung macht sich im Gegensatz zur konventionellen Radiographie die Tatsache zu nutze, dass Röntgenstrahlung als elektromagnetische Welle bei Durchgang durch Materie nicht nur in ihrer Intensität geschwächt, sondern auch in ihrer Phase verschoben wird. Letztere wird mit einem aus der Optik bekannten Talbot-Lau Interferometer vermessen und anschließend als Bildinformation sichtbar gemacht. Zusätzlich kann durch dieses Verfahren auch das ebenfalls aus der Optik bekannte Dunkelfeldbild erzeugt werden. Das bedeutet, dass mit Hilfe dieses Verfahrens nicht nur eine, sondern drei unabhängige Bildinformationen das zu untersuchende Material beschreiben.




Abgeschlossene Abschlussarbeiten

Bereits abgeschlossene Abschlusssarbeiten sind auf denExterner Link: Seiten des Erlangen Centre for Astroparticle Physics zu finden.

Nach oben