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  • 15. Mai 2012 | |
  • Kroell ws1112

    1. 1. Attraktive Physik WS 11/12Experimentelle KernphysikArbeitsgruppe Prof. Th. Kröll Arbeitsgebiete • Kernspektroskopie - Exotische Kerne - Evolution der magischen Zahlen • Kernreaktionen - Streuexperimente - Aufbruchreaktionen • Entwicklung von Detektoren und Analysemethoden
    2. 2. GSI … und in Zukunft FAIR GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung10. Februar 2012 | Attraktive Physik | TU Darmstadt - Institut für Kernphysik | Thorsten Kröll | 2
    3. 3. CALIFA @ R3B Neue Szintillatormaterialien, z.B. LaBr3 Co-Quelle 60 CALIFA - Kalorimeter für γ-Quanten und Protonen Bachelor-Arbeit C. Henrich (2011) CsI-Kristalle mit 10 m m APD-Auslese10. Februar 2012 | Attraktive Physik | TU Darmstadt - Institut für Kernphysik | Thorsten Kröll | 3
    4. 4. Beispiel für typisches Experiment Neue magische Zahl N=34 in Neutron-Knockout aus 56Ti neutronenreichen Kernen? E ≈ 500 MeV/A, Intensität = 1/s Auf welchem Orbital sitzen die Valenzneutronen? Neutronenorbitale GXFP1A: p1/2  ? 40 KB3G: f5/2 ∆L=1 ∆x ⋅ ∆p ≥ 2 34  38? ∆L=3 28 (Z=22) Longitudinalimpuls [MeV/c]10. Februar 2012 | Attraktive Physik | TU Darmstadt - Institut für Kernphysik | Thorsten Kröll | 4
    5. 5. EXL@ESR … und später FAIR EXL Streuexperimente im Ring ESR gespeicherter Kerne mit einem Gastarget ... Recycling exotischer seltener Kerne!!! Hochsegmentierter Si-Detektor • Energie und Streuwinkel von Teilchen • Teilchenidentifizierung mit Pulsformanalyse • UHV-kompatibel Typisches Experiment (2012): 1 H(56Ni, 56Ni)1H Z = N = 28  Nukleonenverteilung10. Februar 2012 | Attraktive Physik | TU Darmstadt - Institut für Kernphysik | Thorsten Kröll | 5
    6. 6. Aufbruchreaktionen an leichten Kernen • Elektroneninduzierter Aufbruch leichter Kerne Supraleitender • Rückschlüsse auf Nukleon-Nukleon-Wechselwirkung, z.B. Drei-Körper-Kräfte Elektronenbeschleuniger S-DALINAC Si-Detektoren Elektronspektrometer im IKP der TUD 3 − − 2 QCLAM He(e , e p ) H      e -             S-DALINAC e-’10. Februar 2012 | Attraktive Physik | TU Darmstadt - Institut für Kernphysik | Thorsten Kröll | 6
    7. 7. REX-ISOLDE@CERN Mont Blanc Jura Lac Léman Genève ISOLDE LHC Meyrin campus Jura10. Februar 2012 | Attraktive Physik | TU Darmstadt - Institut für Kernphysik | Thorsten Kröll | 7
    8. 8. Experimente bei REX-ISOLDE Radioaktive Strahlen mit Energien bis 3 MeV/AMINIBALL Beispiel: γ-Spektroskopie von 128Cd (Z=48, N=80) • 12 Neutronen mehr als letztes “stabiles” Cd-Isotop ... nahe bei r-Prozess-Kern 130Cd • Vermessung elektromagnetischer Eigenschaften (B(E2)-Wert, Q2) ... Änderung von Schaleneffekten??? 128 Cd: 2+ → 0+ Intensität ≈ 1000/s 24 HPGe-Detektoren10. Februar 2012 | Attraktive Physik | TU Darmstadt - Institut für Kernphysik | Thorsten Kröll | 8
    9. 9. Transfereaktion: 3H(30Mg, 32Mg)1H T-REX T-REX@MINIBALL  Analogon zu Knockout-Reaktionen Siliziumdetektor für N=20 Winkelverteilung der Protonen geladene Teilchen  Drehimpulsübertrag ∆L  Orbital / Spinzuordnung Neutronen oberhalb des N=20 Abschlusses ∆L=010. Februar 2012 | Attraktive Physik | TU Darmstadt - Institut für Kernphysik | Thorsten Kröll | 9
    10. 10. … andere Laboratorien MLL München KVI Groningen (Niederlande) LN di Legnaro (Italien) RIKEN (Japan) ILL Grenoble (Frankreich) JYFL (Finnland)10. Februar 2012 | Attraktive Physik | TU Darmstadt - Institut für Kernphysik | Thorsten Kröll | 10
    11. 11. Bachelor-Arbeiten Beispiele aus dem letzten Jahren: • Charakterisierung von Si-Detektoren für Experimente am S-DALINAC Anna-Lena Hartig (2010) • Untersuchung der Temperaturabhängigkeit einer Avalanche Photodiode Peter Schnauber (2011) • Messungen mit LaBr3:Ce Szintillatoren gekoppelt an Si-APDs Corinna Henrich (2011) Auswahl von aktuell angebotenen Themen • Entwicklung eines LED-Testsystems für CALIFA • Test von Szintillationsdetektoren und Ausleseelektronik, Zeitauflösung von schnellen BaF2- und LaBr3-Kristallen • Charakterisierung eines Si-Streifendetektors für Experimente am ESR • Programmierung eines 5 GSamp/s CAEN-Digitizers für Pulsformanalyse • Optimierung eines ladungsempfindlichen Vorverstärkers für Zeitmessungen • Zerfallsspektroskopie von 144Xe … es findet sich für (fast) jedes Interesse ein geeignetes Thema 10. Februar 2012 | Attraktive Physik | TU Darmstadt - Institut für Kernphysik | Thorsten Kröll | 11
    12. 12. Was bieten wir? • Miniforschung Hineinschnuppern in den „Forschungsbetrieb“ der Gruppe … während des Semesters oder in der vorlesungsfreien Zeit • Bachelor- und Master-Arbeiten Eigenständige Forschungsarbeit; eingebunden in die Arbeitsgruppe • Doktorarbeiten … in einem interessanten internationalen Umfeld Was erwarten wir? • Neugier … etwas Neues entdecken oder entwickeln zu wollen • Engagement … eine Fragestellung lösen zu wollen • Teamwork10. Februar 2012 | Attraktive Physik | TU Darmstadt - Institut für Kernphysik | Thorsten Kröll | 12
    13. 13. Was bieten wir? • Miniforschung Hineinschnuppern in den „Forschungsbetrieb“ der Gruppe … … während des Semesters oder in der vorlesungsfreien Zeit sch • Bachelor- und Master-Arbeiten aue Eigenständige Forschungsarbeit; eingebunden in die Arbeitsgruppe • Doktorarbeiten nS ie e infa … in einem interessanten internationalen Umfeld ch ma l vo Was erwarten wir? rbe • i!!! Neugier … etwas Neues entdecken oder entwickeln zu wollen • Engagement … eine Fragestellung lösen zu wollen • Teamwork10. Februar 2012 | Attraktive Physik | TU Darmstadt - Institut für Kernphysik | Thorsten Kröll | 13

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