Mögliche Abschlussarbeiten (Hardware)

 

Mikroskopische Simulation moderner Gasdetektoren

Charakterisierung der Performance von GEM-Detektoren

Aufbau eines Referenzdetektors zur Qualitätskontrolle von Szintillator-Triggermodulen

 

Moderne Myonendetektoren

Der Gas-Elektronen-Multiplier (GEM) ist eine moderne Technologie der Gasdetektoren. Die Flexibilität dieser Technologie ermöglicht einen breiten Anwendungsbereich: von Teilchenphysik bis hin zu medizinischen Instrumenten. Das innovative Detektionsprinzip eröffnet eine neue Ära der Detektorphysik und bietet neue Möglichkeiten für weitere Entdeckungen.

Die DT-Myonkammern des CMS-Experiments erhalten für die Hochluminositätsphase des LHC eine vollständig erneuerte, FPGA-basierte Signalverarbeitungselektronik. Diese wird u.a. in unserem Detektor-Teststand für kosmische Myonen getestet werden.

 

Mikroskopische Simulation moderner Gasdetektoren

GEM-Avalanche Urheberrecht: © M. Seidel

Um die Ergebnisse der Experimente besser verstehen zu können, werden Simulationen sämtlicher zugrunde liegender physikalischer Prozesse nötig. Das Ziel dieser Arbeit ist es, die Signalausbreitung in GEM-Kammern auf mikroskopischer Ebene mit Hilfe der GARFIELD-Umgebung zu simulieren.

Kontakt: Kerstin Hoepfner, Francesco Ivone (Büro 28A 220)

 
 

Charakterisierung der Performance von GEM-Detektoren

GEM-Detektorgruppe Urheberrecht: © H. Keller

Basierend auf den Simulationsergebnissen der GEM-Detektoren wird eine Vielzahl von Parametern an Prototypkammern getestet. Das Ziel der Arbeit ist die Charakterisierung der Leistung einer GEM-Kammer. Hierbei handelt es sich um Größen wie Wirkungsgrad und Gasverstärkung. Um diese Parameter zu optimieren, werden die Messungen unter verschiedenen Bedingungen durchgeführt.

Kontakt: Shawn Zaleski, Kerstin Hoepfner, Francesco Ivone (Büro 28A 220 bzw. 26A 204)

 
 
 

Aufbau eines Referenzdetektors zur Qualitätskontrolle von Szintillator-Triggermodulen

Referenzdetektor mit Szintillatorstreifen Urheberrecht: © D. Eliseev

Unser Teststand zur Untersuchung von Detektoren zur Messung kosmischer Myonen soll um mehrere Lagen mit Szintillatorkacheln als Triggerdetektoren erweitert werden. Zur vorherigen Qualitätskontrolle dieser Kacheln soll ein kleinerer Referenzdetektor aus mehreren Lagen von Szintillatorstreifen, ausgelesen durch Silizium-Photomutiplier (SiPM), aufgebaut werden. Mit diesem Referenzdetektor sollen Spuren kosmischer Myonen rekonstruiert werden, um festzustellen, wo diese Myonen durch die zu untersuchenden Szintillatorkacheln hindurchgetreten sind und ob dabei zuverlässig ein Signal erzeugt wurde. Im Rahmen der Bachelorbarbeit soll, in Zusammenarbeit mit den Mechanik- und Elektronikwerkstätten unseres Instituts, der Referenzdetektor aufgebaut und getestet werden, mit Gehäusen für die Szintillatorstreifen und SiPM und der zugehörigen Ausleseelektronik. Hilfreiche Voraussetzungen für die Durchführung der Bachelorarbeit sind z.B. Interesse an Detektorphysik, erste Elektronik- und Programmierkenntnisse, etwas Erfahrung im Umgang mit RaspberryPi oder Arduino sowie grundlegende Erfahrungen mit Linux und Python.

Kontakt: Dmitry Eliseev, Markus Merschmeyer (Büro Ha 110 bzw. 26A 203)