Themen für Diplomarbeiten in der Gruppe
Prof. R.Eichler
Einige der elementaren Eigenschaften des Neutrons wie z.B.\ das elektrische
Dipolmoment, die Lebensdauer und die Spinkorrelationen der Zerfallsprodukte
sind besonders gut geeignet, um fundamentale Symmetrien der Natur wie die
Raumspiegelung oder die Zeitumkehrinvarianz zu testen. Die Messgenauigkeit
der Experimente ist bis heute allerdings durch die relativ niedrigen Neutronendichten
der vorhandenen Neutronenquellen limitiert. Am Paul-Scherrer-Institut
in Villigen/AG bauen wir eine neue und hochintensive Quelle fuer Ultrakalte
Neutronen (kinetische Energie < 250 neV) nach dem Neutronenspallationsprinzip.
Mit dieser Quelle erwartet man eine um deutlich mehr als eine Groessenordnug
hoehere Neutronendichte und damit eine starke Verbesserung sowohl der statistischen
als auch der sytematischen Unsicherheiten bei solchen Praezisionsexperimenten.
Beim Bau dieser neuen Quelle stellen sich Themenkreise, die in hervorragender
Weise fuer Diplom- und Doktorarbeiten in der Physik der Elementarteilchen
und anderen Teilgebieten geeignet sind.
- Herstellung und optische Beobachtung von Deuteriumkristallen
Ein optischer Kryostat zur Beobachtung von festem Deuterium wird aufgebaut.
Im Rahmen der Arbeit soll die optische Beobachtung der Kristalle perfektioniert
werden. Prozeduren zur Erzeugung m\"oglichst transparenter Kristalle werden
entwickelt.
Stichworte: Vakuum, Kryogenie, Deuterium, Optik, CCD (charged coupled device)
(Arbeitsort: Paul-Scherrer-Institut, Villigen/AG, Nov 2002)
- Effiziente Herstellung von Ortho-Deuterium
Deuterium kann als Ortho- oder als Para-Deuterium vorliegen. Im Verlauf
dieser Arbeit sollen verschiedene Katalysatoren auf ihre Eignung zur effizienten
Produktion von Ortho-Deuterium untersucht werden. Ziel ist es Deuteriumkristalle
mit m\"oglichst hohem Ortho-Anteil herzustellen.
Stichworte: Vakuum, Kryogenie, Ortho-/Para-Deuterium, Katalysatoren
(Arbeitsort: Paul-Scherrer-Institut, Villigen/AG, Dec 2002)
- Ramanspektroskopie an festem Deuterium
Kristallstrukturen und Kontaminationen von Deuteriumkristallen sollen mittels
Ramanspektroskopie in einem optischen Kryostaten untersucht werden. Die Abhängigkeit
vom Herstellungsprozess, der Gasreinheit, der Temperatur und der Ortho-Deuteriumkonzentration
wird untersucht.
Stichworte: Vakuum, Kryogenie, Deuterium, Laser, Ramanspektroskopie
(Arbeitsort: Paul-Scherrer-Institut, Villigen/AG, Feb 2003)
- Transmission von ultrakalten Neutronen durch
Festdeuterium
In einer Festdeuteriumquelle für ultrakalte Neutronen ist eine m\"oglichst
hohe Transparenz des Deuteriums für die Neutronen gefordert. Im Rahmen
dieser Arbeit wird die Transmission von ultrakalten Neutronen durch Festdeuterium
als Funktion der Temperatur, Kristallstruktur, Kontamination und Ortho-Deuteriumkonzentration
untersucht und optimiert.
Stichworte: Vakuum, Kryogenie, Deuterium, ultrakalte Neutronen, Detektoren
(Arbeitsort: Paul-Scherrer-Institut, Villigen/AG, Experiment
am ILL, Grenoble/Frankreich, April 2003)
- Kleinwinkel-Neutronenstreuung (SANS) an Festdeuterium
Im Rahmen dieser Arbeit wird der inkohärente Streuwirkungsquerschnitt
für kalte Neutronen auf Festdeuterium gemessen sowie der Versuch unternommen,
ebenfalls die kohärente Streuung zu untersuchen. Letztere sollte vom
mikroskopischen Aufbau des Festdeuteriums abhängen, also z.B. von der
jeweiligen Herstellung einer Streuprobe. Durch optimale Kristallherstellung
wird die kohärente Streuung minimiert.
Stichworte: Vakuum, Kryogenie, Deuterium, SANS
(Arbeitsort: Paul-Scherrer-Institut, Villigen/AG, Mai 2003)
- Messung der magnetischen Störfeld-Unterdrückung
in einem stabilisierten Helmholtz-Spulen System.
Im Rahmen dieser Arbeit wird untersucht, wie man die zeitlichen Veraenderungen
magnetischer Felder in der Umgebung eines hochempfindlichen Experiments zur
Messung des elektrischen Dipolmoments des Neutrons unterdruecken beziehungsweise
kompensieren kann. Zur Arbeit gehoeren: Bau einer magnetischen Stoerquelle,
Messung des magnetischen Ist-Zustands ohne Helmholtz-System über das
gesamte Mess-Volumen, Vermessung der Homogenität des Feldes mit eingeschaltetem
Helmholtz-System und Optimierung der Parameter, Messung der zeitlichen Variabilität
des Magnetfeldes und dessen Unterdrückung mit Hilfe der Helmholtz-System
Stabilisierung als Funktion der Stoerungsfrequenzen (0.001 - 10 Hz), Messung
der Unterdrückungsfaktoren als Funktion der Frequenz mit Hilfe der Störquelle.
Gute Computerkenntnisse erforderlich.
Stichworte: Messtechnik mit magnetischen Feldern, computergesteuerte Datenaufnahme,
Messungen und Regelungen.
(Arbeitsort: Paul-Scherrer-Institut, Villigen/AG, Juli
2002)
- Messung der Speicherzeit einer Be-beschichteten Behaelters
mit ultrakalten Neutronen
Beschichtungen von experimentellen Behaeltern mit Beryllium ist von entscheidender
Bedeutung fuer eine gute Speicherzeit von ultrakalten Neutronen in einen
Speichervolumen oder einer Messapparatur. Mit dieser Arbeit wird untersucht,
mit welchen Methoden man die Beschichtung von Traegermaterialien reproduktiv
ueberpruefen kann. Im Rahmen eines Testprogrammes zur Optimierung der Be-Beschichtungs-Technologie
ist die Messung der Speicherzeit einer mittelgrossen, Be-beschichteten Speicherflasche
am ILL, Grenoble vorgesehen; sie wird gemessen (a) als Funktion der Geometrie
der Speicherflasche (b) als Funktion der Temperatur über den Bereich
20 - 300 K.
Stichworte: Methoden zur Oberflaechenuntersuchungen, Messunngen mit Neutronen
an einem Forschungsreaktor.
(Arbeitsort: Paul-Scherrer-Institut, Villigen/AG,
Mehrwoechiger Aufenthalt zu Messungen am ILL, Grenoble, Frankreich; Juli
2003)
Last update by Grab Christoph
(grab@phys.ethz.ch
), April 30 07:35:34 MET 2002