1. Attraktive Physik WS 11/12
Experimentelle Kernphysik
Arbeitsgruppe Prof. Th. Kröll
Arbeitsgebiete
• Kernspektroskopie
- Exotische Kerne
- Evolution der magischen Zahlen
• Kernreaktionen
- Streuexperimente
- Aufbruchreaktionen
• Entwicklung von Detektoren und
Analysemethoden

2. GSI … und in Zukunft FAIR
GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung
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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-Auslese
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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]
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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
 Nukleonenverteilung
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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-’
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7. REX-ISOLDE@CERN
Mont Blanc
Jura Lac Léman Genève
ISOLDE
LHC
Meyrin campus Jura
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8. Experimente bei REX-ISOLDE
Radioaktive Strahlen mit Energien bis 3 MeV/A
MINIBALL
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-Detektoren
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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=0
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10. … andere Laboratorien
MLL München
KVI Groningen
(Niederlande)
LN di Legnaro (Italien)
RIKEN (Japan)
ILL Grenoble
(Frankreich)
JYFL (Finnland)
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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 
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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
• Teamwork
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13. Was bieten wir?
• Miniforschung
Hineinschnuppern in den „Forschungsbetrieb“ der Gruppe
…
… während des Semesters oder in der vorlesungsfreien Zeit
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• Bachelor- und Master-Arbeiten
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Eigenständige Forschungsarbeit; eingebunden in die Arbeitsgruppe
• Doktorarbeiten nS
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… in einem interessanten internationalen Umfeld
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Neugier … etwas Neues entdecken oder entwickeln zu wollen
• Engagement … eine Fragestellung lösen zu wollen
• Teamwork
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