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 2014/15 und Sommersemester 2015 umfasst:

• Vorlesung (2 SWS)

• Übungen (1 SWS)

• Seminar (1 SWS)

• Exkursionen

 

Vorlesung

Termin: jeden Donnerstag um 14:00-15:30 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

Altes Skript  (weniger aktuell, aber vollständig)

Neues Skript (in Bearbeitung)

Matlab-Hinweise

Neu: Pendel als mechanisches Analogon für die Synchotronbewegung in Speicherringen

 

Übungen

Termin: Donnerstag nach Vorlesung und Pause (nach Absprache)

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

• 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.

 

Seminar

 

Termin: Donnerstag 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

 

Neu: Vorläufiges Programm:

 

30.04.  Tim Hanke: Feedback-Systeme zur Dämpfung von Strahlinstabilitäten

07.05.  Jan Adam: FELs mit Laser-Plasma-Beschleunigern

14.05.  Christi Himmelfahrt

21.05.  Marc Behring: Moderne Synchrotronstrahlungsquellen

21.05.  Philipp Gust: Strahlung von Elektronen (Cherenkow-, Smith-Purcell-, Übergangsstrahlung etc.)

28.05.  Marius Grothe: Elektronenquellen für Freie-Elektronen-Laser

28.05.  Patrick Mackowiak: Wiggler und Undulatoren

28.05   Nicolas Scharmberg: Stochastische Kühlung

04.06.  Fronleichnam

11.06.  Dimitrios Skodras: Hamilton-Formalismus in der Beschleunigerphysik 1

11.06.  Sonja Bartkowski: Hamilton-Formalismus in der Beschleunigerphysik 2

18.06.  Mateusz Suski: Der Freie-Elektronen-Laser FERMI@Elettra

18.06.  Philipp Ibis: Landau-Dämpfung

18.06.  Marius Kersting: Low-alpha-Betrieb von Synchrotronstrahlungsquellen 

25.06.  Patrick Kalle: Erzeugung schmalbandiger THz-Strahlung

25.06.  Benedikt Büsing: Das BESSY-VSR-Projekt 

02.07.  Maximilian Reininghaus: Beschreibung von Strahlinstabilitäten mit der Vlasov-Gleichung

02.07.  Raffael Niemczyk: Self-seeding bei LCLS

09.07.  Frederik Teutenberg: Erste Demonstrationsexperimente für EEHG

09.07.  Sebastian Schneider: Electro-optical sampling für die Strahldiagnose

09.07.  Mareike Weers: Diagnose ultrakurzer Elektronenpakete in FELs

09.07. Benedikt Templer: HF-Phasenmodulation

16.07.  Florian Schulz: Der Touschek-Effekt

16.07.  Jonas Lönker: FLASH 1, 2, 3

16.07.  Tobias Rühling: Femtosekunden-Synchronisation

 

Vorschläge für Seminarthemen hier

 

Studien- und Prüfungsleistungen

Termin: nach individueller Absprache

Für die Zulassung zur mündlichen Modulprüfung wird vorausgesetzt

• regelmäßige erfolgreiche Teilnahme an den Übungen

• ein Seminarvortrag