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Attraktive Physik WS 11/12Experimentelle Kernphysik Arbeitsgruppe Prof. Th. Kröll
Arbeitsgebiete
• Kernspektroskopie - Exotische Kerne - Evolution der magischen Zahlen
• Kernreaktionen - Streuexperimente - Aufbruchreaktionen
• Entwicklung von Detektoren und Analysemethoden
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GSI … und in Zukunft FAIR
GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung
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CALIFA @ R3B
CALIFA -Kalorimeter für γ-Quanten und Protonen
CsI-Kristalle mitAPD-Auslese
Neue Szintillatormaterialien, z.B. LaBr3
Bachelor-ArbeitC. Henrich (2011)
60Co-Quelle
10 mm
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Beispiel für typisches Experiment
Neutron-Knockout aus 56TiE ≈ 500 MeV/A, Intensität = 1/s
GXFP1A: p1/2
KB3G: f5/2
Longitudinalimpuls [MeV/c]
∆L=1
∆L=3
34
40
28
Neue magische Zahl N=34 in neutronenreichen Kernen?Auf welchem Orbital sitzen die Valenzneutronen?
?
38?
2
≥∆⋅∆ px
(Z=22)
Neutronenorbitale
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EXL@ESR … und später FAIR
EXLStreuexperimente 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):1H(56Ni, 56Ni)1H
Nukleonenverteilung
Z = N = 28
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Aufbruchreaktionen an leichten Kernen
• Elektroneninduzierter Aufbruch leichter Kerne• Rückschlüsse auf Nukleon-Nukleon-Wechselwirkung, z.B. Drei-Körper-Kräfte
e-
e-’
HpeeHe 23 )',( −−Elektronspektrometer
QCLAM
S-DALINAC
Si-Detektoren
SupraleitenderElektronenbeschleuniger
S-DALINACim IKP der TUD
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REX-ISOLDE@CERN
Genève
Mont Blanc
Jura
Lac Léman
LHC
Meyrin campus
ISOLDE
Jura
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Experimente bei REX-ISOLDE
Radioaktive Strahlen mit Energien bis 3 MeV/A
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???
128Cd: 2+ → 0+
MINIBALL
24 HPGe-Detektoren
Intensität ≈ 1000/s
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Transfereaktion: 3H(30Mg, 32Mg)1H
Analogon zu Knockout-ReaktionenWinkelverteilung der Protonen
Drehimpulsübertrag ∆L
Orbital / Spinzuordnung
T-REXSiliziumdetektor für geladene Teilchen
N=20
∆L=0
Neutronen oberhalb desN=20 Abschlusses
T-REX@MINIBALL
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… andere Laboratorien
LN di Legnaro (Italien)
JYFL (Finnland)
RIKEN (Japan)
MLL München
ILL Grenoble (Frankreich)
KVI Groningen (Niederlande)
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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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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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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
… schauen Sie einfach mal vorbei!!!