Beschleunigerphysik Teil 1 und 2 ist eine zweisemestrige Lehrveranstaltung mit 4 SWS, mit der alternativ zur speziellen Theoretischen Physik (Festkörper- oder Teilchentheorie) 12 Leistungspunkte (CP) erworben werden können.

 

 

Das Lehrangebot im Wintersemester 2012/13 und Sommersemester 2013 umfasst:

• Vorlesung (2 SWS)
• Übungen (1 SWS)
• Seminar (1 SWS)
• Exkursionen

 

Vorlesung

Termin: aktuell (Sommersemester) jeden Donnerstag um 14:15-15:45 im DELTA-Seminarraum

Im ersten Teil werden die Grundlagen der Physik der Teilchenbeschleuniger und Synchrotronstrahlungsquellen vermittelt:

• Einführung: Physikalische Grundlagen, Geschichte, Beschleunigertypen
• Transversale Strahldynamik: Magnete, Teilchenoptik, transversaler Phasenraum
• Longitudinale Strahldynamik: Hochfrequenzsysteme, longitudinaler Phasenraum
• Synchrotronstrahlung: Überblick (Details in Teil 2)

Im zweiten Teil wird eine mit den Studierenden abgestimmte Auswahl aus Spezialthemen getroffen:

• Synchrotronstrahlung
• Erzeugung ultrakurzer Strahlungspulse
• Theorie der Freie-Elektronen-Laser
• Kollektive Phänomene
• Strahldiagnose
• Strahlkühlung
• Hamiltonsche Strahldynamik
• Besondere Beschleunigeranlagen und neue Konzepte

 

Skripte

Neues Skript Beschleunigerphysik Teil 1  (noch nicht vollständig, mit Hyperlinks!)

Neues Skript Beschleunigerphysik Teil 2 (Synchrotronstrahlung, im Aufbau begriffen)

Altes Skript  (weniger aktuell, aber vollständig)

 

Übungen

Termin: aktuell (Sommersemester) Donnerstag 16:00-16:45 nach der Vorlesung

Jede Woche wird ein Übungsblatt ausgegeben, das bis zum nächsten Termin bearbeitet werden soll:

• kurze Verständnisfragen
• kurze Rechenaufgaben
• Programmieraufgaben mit MATLAB

In den Übungsstunden werden die Aufgaben vor- und nachbesprochen, die Inhalte der Vorlesung vertieft, sowie die Grundlagen der Programmierung mit einer Scriptsprache wie MATLAB oder äquivalenten Public-Domain-Programmen (OCTAVE, SCILAB) vermittelt. Programmierkenntnisse, insbesondere in MATLAB, werden nicht vorausgesetzt.

 

Prüfungstermine

 

Mündliche Modulabschlussprüfung nach Vereinbarung. Hier ein paar Terminvorschläge (weitere folgen):

13.08. zwischen 14:00 und 16:00

14.08. zwischen 11:00 und 16:00

16.08. zwischen 11:00 und 16:00

(bitte Prüfungsbogen vom Dekanat mitbringen)

 

Seminar

Termin: aktuell (Sommersemester) Donnerstag 17:00 nach den Übungen

Kurze Seminarvorträge (20-30 Minuten) sollen die Inhalte der Vorlesung ergänzen sowie folgende Kompetenzen üben:

• selbständiges Einarbeiten in ein Fachthema
• Erstellen von Vortrags"folien" mit Powerpoint o.ä.
• freies Vortragen
• wissenschaftliches Diskutieren

Seminarprogramm (Wintersemester)

Seminarprogramm (Sommersemester - aktualisiert!)

Hinweise zu den Referenzen

Bisherige Vorträge:

Teil 1 - Wintersemester 2012/13:

08.11.2012: Andreas Gisen - Eine kurze Geschichte des CERN

08.11.2012: Stefanie Roese - Der Large Hadron Collider

15.11.2012: André Althaus - Der erste Linearbeschleuniger

15.11.2012: Bettina Hillringhaus - Der Stanford Linear Accelerator

22.11.2012: Vanessa Müller - Die Entdeckung der Synchrotronstrahlung

22.11.2012: Alex Birnkraut - Synchrotronstrahlungsquellen in Deutschland

29.11.2012: Corinna Marx - Vakuumtechnik

29.11.2012: Jan Verwohlt - Die Lebensdauer eines gespeicherten Strahl

06.12.2012: Carsten Mai - Auslegung von Magneten

06.12.2012: Jan Philipp Köhle - Supraleitende Magnete

13.12.2012: Robert Theinert - Der Compact Linear Collider

13.12.2012: Mathis Börner - Myonen-Collider

20.12.2012: Eugenia Diemke - Zyklotrons

10.01.2013: Robert Temminghoff - Medizinsche Anwendungen von Beschleunigern

10.01.2013: Rouven Heikenfeld - Strahlentherapie mit Protonen und Ionen

17.01.2013: Simon Wulle - Die Mainzer Mikrotrons

17.01.2013: Juri Nyrow - Die European Synchrotron Radiation Facility

24.01.2013: Karin Julius - Hochfrequenz-Photokatoden-Quellen

Teil 2 - Sommersemester 2013:

18.04.2013 Robert Molo (Sonderkolloquium) - Einführung in das Programm "elegant"

25.04.2013 Jan Freiwald (Sonderkolloquium) - Einführung in die Programmiersprache Python

02.05.2013 Michael Bulinski - Kosmische Beschleuniger

16.05.2013 Julian Heckötter - "Energy-recovery"-Linearbeschleuniger

23.05.2013 Mona Abt - Technische Auslegung von Wigglern und Undulatoren

23.05.2013 Philipp Espeter - Strahllinien für Synchrotronstrahlung

06.06.2013 Jara Helmig - Orbit-Korrektur

06.06.2013 Benedikt Ernst - Die Luminosität von Kollisionsmaschinen

13.06.2013 Matthias Bohlen - Hamiltonsche Strahldynamik 1

13.06.2013 Jan Freiwald - Hamiltonsche Strahldynamik 2

20.06.2013 Arne Meyer auf der Heide - Laser-Plasma-Beschleuniger

20.06.2013 Rouven Heikenfeld - Ein Undulator für Laser-Plasma-Beschleuniger

27.06.2013 Walter Wartenkin - Erzeugung und Anwendung von THz-Strahlung

27.06.2013 Juri Nyrow - Das BESSY-VSR-Projekt

04.07.2013 Johannes Kellers - Beschleuniger-getriebene Fusionsreaktoren

04.07.2013 Tobias Tekampe - Transmutation mit Beschleunigern

11.07.2013 Philipp Waldkirch - Supraleitende Resonatoren

11.07.2013 Christian Nitsch - Ionen- und Elektronenquellen

18.07.2013 Fin Bahnsen - Echo-enabled Harmonic Generation (EEHG)

 

Exkursionen

13./14.01.2013: Helmholtz-Zentrum-Berlin (BESSY, Protonenzyklotron) und Willy-Wien-Laboratorium (MLS)

31.01.2013: Besichtigung DELTA, TU Dortmund

26./27.05.2013: DESY, Hamburg (FLASH, PETRA III, HERA) - in Vorbereitung

 

Studien- und Prüfungsleistungen

Für die Zulassung zur mündlichen Modulprüfung wird vorausgesetzt

• regelmäßige erfolgreiche Teilnahme an den Übungen
• ein Seminarvortrag

 

Links und weiterführende Informationen

siehe vorläufig  Vorlesung 2010/2011