Universitätspublikationen
Refine
Year of publication
Document Type
- Article (1575)
- Preprint (1010)
- Doctoral Thesis (380)
- Conference Proceeding (228)
- Bachelor Thesis (74)
- Master's Thesis (61)
- Contribution to a Periodical (46)
- Book (29)
- Part of Periodical (27)
- Diploma Thesis (23)
Keywords
- Heavy Ion Experiments (20)
- BESIII (18)
- LHC (15)
- e +-e − Experiments (13)
- Hadron-Hadron Scattering (11)
- Hadron-Hadron scattering (experiments) (11)
- Relativistic heavy-ion collisions (11)
- ALICE (10)
- Branching fraction (10)
- Heavy-ion collisions (10)
- Heavy-ion collision (8)
- QCD (8)
- Black holes (7)
- Equation of state (7)
- Lattice QCD (7)
- Particle and Resonance Production (7)
- QCD phase diagram (7)
- Quarkonium (7)
- Charmonium (6)
- HADES (6)
- Ionenstrahl (6)
- Quark-Gluon Plasma (6)
- equation of state (6)
- focused electron beam induced deposition (6)
- heavy-ion collisions (6)
- Charm Physics (5)
- Collective Flow (5)
- Electronic properties and materials (5)
- FEBID (5)
- Hadronic decays (5)
- Jets (5)
- Magnetic properties and materials (5)
- Quantum chromodynamics (5)
- RHIC (5)
- Spectroscopy (5)
- Strahldynamik (5)
- Teilchenbeschleuniger (5)
- Toroidales Magnetfeld (5)
- density functional theory (5)
- radiation-induced nanostructures (5)
- ALICE experiment (4)
- Atomic and molecular interactions with photons (4)
- Beschleunigerphysik (4)
- Branching fractions (4)
- CBM (4)
- Charm physics (4)
- Charmed mesons (4)
- Cryoelectron microscopy (4)
- Dyson–Schwinger equations (4)
- Electroweak interaction (4)
- Exotics (4)
- FAIR (4)
- Fluctuations (4)
- Gross-Neveu model (4)
- Heavy Ion Collisions (4)
- Heavy Ions (4)
- Lepton colliders (4)
- Monte-Carlo-Simulation (4)
- Nuclear reactions (4)
- Particle and resonance production (4)
- Phase transitions and critical phenomena (4)
- Polarization (4)
- QCD equation of state (4)
- Quark-gluon plasma (4)
- Quasi-free scattering (4)
- RFQ (4)
- inhomogeneous phases (4)
- mean-field (4)
- phase diagram (4)
- phase transition (4)
- quark-gluon plasma (4)
- stability analysis (4)
- synaptic plasticity (4)
- Beschleuniger (3)
- Compact stars (3)
- Cross section (3)
- D-wave (3)
- Emittanz (3)
- Energy system design (3)
- Experimental nuclear physics (3)
- Experimental particle physics (3)
- Extra dimensions (3)
- FOS: Physical sciences (3)
- Fisher information (3)
- Flow (3)
- Gabor lens (3)
- General relativity (3)
- Guided waves (3)
- HBT (3)
- Heavy ion collisions (3)
- Hebbian learning (3)
- I-wave (3)
- Initial state radiation (3)
- Inverse kinematics (3)
- Jets and Jet Substructure (3)
- Magnetic field (3)
- Neutron star (3)
- Neutron stars (3)
- Nonperturbative methods (3)
- Nuclear Physics (3)
- Particle decays (3)
- Phase Diagram of QCD (3)
- Physics (3)
- Proteins (3)
- Proton (3)
- Quantum field theory (3)
- Quantum gravity (3)
- Quark-Gluon-Plasma (3)
- Quark–gluon plasma (3)
- Radiative capture (3)
- Relativistic kinetic theory (3)
- Schwerionenphysik (3)
- Spectroscopic factors (3)
- Speicherring (3)
- Strangeness (3)
- Superconducting properties and materials (3)
- beam dynamics (3)
- brain stimulation (3)
- compartmental neuron model (3)
- computational model (3)
- correlated electrons (3)
- cosmological constant (3)
- dark energy (3)
- deep learning (3)
- detector (3)
- e+-e− Experiments (3)
- elliptic flow (3)
- game theory (3)
- gravitational waves (3)
- heavy ion collisions (3)
- heavy ions (3)
- hyperons (3)
- lattice QCD (3)
- moat regime (3)
- motor cortex (3)
- multi-scale modeling (3)
- neutron stars (3)
- objective functions (3)
- pp collisions (3)
- quantum chromodynamics (3)
- relativistic heavy-ion collisions (3)
- strangeness (3)
- terahertz (3)
- transcranial magnetic stimulation (3)
- transport theory (3)
- two-point function (3)
- wave-function renormalization (3)
- α-RuCl3 (3)
- 3D printing (2)
- Accelerators & Beams (2)
- Activation (2)
- AdS-CFT Correspondence (2)
- Atomic and Molecular Physics (2)
- Atomic, Molecular & Optical (2)
- Beauty production (2)
- Bethe–Salpeter equation (2)
- Bhabha (2)
- Biochemistry (2)
- Biophysics (2)
- Biophysics and structural biology (2)
- Black hole (2)
- Boltzmann equation (2)
- CBM Experiment (2)
- CBM experiment (2)
- Casimir effect (2)
- Chemical physics (2)
- Chiral phase transition (2)
- Chiral symmetry (2)
- Chiral symmetry restoration (2)
- Color superconductivity (2)
- Complex networks (2)
- Computersimulation (2)
- Conformal Field Theory (2)
- Conserved charge fluctuations (2)
- Control System (2)
- Cryo-electron microscopy (2)
- Datenanalyse (2)
- Detector (2)
- Diffusion (2)
- Dileptonen (2)
- Dissertation (2)
- Doku Mittelstufe (2)
- Dynamical chiral symmetry breaking (2)
- EPICS (2)
- Electromagnetic probes (2)
- Electronic structure of atoms and molecules (2)
- Electroweak Interaction (2)
- Elliptic flow (2)
- Event-by-event fluctuations (2)
- FRANZ (2)
- FRANZ-Projekt (2)
- Finite temperature field theory (2)
- Flavour Physics (2)
- Functional Renormalization Group (2)
- Functional renormalization group (2)
- GSI (2)
- Gabor-Linse (2)
- Gammaspektroskopie (2)
- Gauge-gravity correspondence (2)
- Gravitational waves (2)
- Hadron (2)
- Hadron-hadron interactions (2)
- Hadronic cross section (2)
- Heavy Ion Phenomenology (2)
- Heavy Quark Production (2)
- Heavy baryons (2)
- Heavy flavor (2)
- Heavy-flavour production (2)
- Heavy-ion (2)
- Heavy-ion Collisions (2)
- Hubbard model (2)
- Hybrid mesons (2)
- Hydrodynamic models (2)
- Hypernuclei (2)
- Hyperons (2)
- Injektionssystem (2)
- Ionenbeschleuniger (2)
- Kaons (2)
- Kernmaterie (2)
- Ladder-RFQ (2)
- Large-scale integration of renewable power generation (2)
- Laser-produced plasmas (2)
- Lattice Quantum Field Theory (2)
- Lattice field theory (2)
- Learning (2)
- Lepton-Nucleon Scattering (experiments) (2)
- Leptonic, semileptonic & radiative decays (2)
- MAPS (2)
- Minimal length (2)
- Molekulardynamik (2)
- Monte Carlo simulations (2)
- Muon anomaly (2)
- NA61/SHINE (2)
- Nanoscale materials (2)
- Neuronales Netz (2)
- Neutron Star (2)
- Nuclear astrophysics (2)
- Nuclear matter (2)
- Nuclear modification factor (2)
- Nuclear resonance fluorescence (2)
- Nucleon induced nuclear reactions (2)
- Nucleus–nucleus collisions (2)
- Nukleosynthese (2)
- Numerical Relativity (2)
- PELDOR/DEER spectroscopy (2)
- Particle Accelerator (2)
- Particle Correlations and Fluctuations (2)
- Particle correlations and fluctuations (2)
- Pb–Pb (2)
- Pb–Pb collisions (2)
- Phase transitions (2)
- Physik (2)
- Pion form factor (2)
- Plasma Physics (2)
- Plasma-based accelerators (2)
- Protonenstrahl (2)
- QCD Phenomenology (2)
- QCD phase transition (2)
- QGP (2)
- Quantenchromodynamik (2)
- Quark deconfinement (2)
- RNA (2)
- Radiative decay (2)
- Radio Frequenz Quadrupol (2)
- Rapid rotation (2)
- Research article (2)
- SARS-CoV-2 (2)
- Shear viscosity (2)
- Shell model (2)
- Simulation (2)
- Single electrons (2)
- Single-particle states (2)
- Spectral functions (2)
- Spurselektion (2)
- Strahlprofil (2)
- Strahltransport (2)
- Strong interaction (2)
- Synaptic plasticity (2)
- Synchrotron (2)
- TeraFET (2)
- Thermal & statistical models (2)
- Transport properties (2)
- Two-dimensional materials (2)
- Ultra-relativistic heavy ion collisions (2)
- Vertex Detector (2)
- Zustandsgleichung (2)
- additive manufacturing (2)
- anisotropic azimuthal correlation (2)
- artificial intelligence (2)
- asymptotic giant branch stars (2)
- atomic force microscopy (2)
- binary neutron star merger (2)
- binary neutron star mergers (2)
- black holes (2)
- bulk viscosity (2)
- chemically peculiar stars (2)
- chiral symmetry (2)
- chiral symmetry restoration (2)
- circuit analysis (2)
- circumstellar dust (2)
- composite structures (2)
- conformational dynamics (2)
- correlation functions (2)
- correlations (2)
- dileptons (2)
- directed flow (2)
- disorder (2)
- electromagnetic probes (2)
- electron beam induced deposition (2)
- electronic band structure (2)
- electronic transport (2)
- energy system design (2)
- energy transduction (2)
- generating functionals (2)
- global jets (2)
- granular metals (2)
- gravitational wave (2)
- hadron gas (2)
- heavy ion physics (2)
- helical magnetic fields (2)
- heterostructures (2)
- high energy physics (2)
- homeostatic adaption (2)
- hot spots (2)
- hydrodynamics (2)
- in-Medium Modifikation (2)
- inflation (2)
- initial state (2)
- injection (2)
- kink-like instability (2)
- lattice (2)
- magnetic fields (2)
- magnetic frustration (2)
- mathematical and relativistic aspects of cosmology (2)
- molecular dynamics (2)
- nanofabrication (2)
- nonlinear dynamical systems (2)
- nucleosynthesis (2)
- organic charge-transfer salts (2)
- oscillators (2)
- p-Kerne (2)
- p-n junction (2)
- particle physics (2)
- particle-in-cell simulations (2)
- phase noise (2)
- photoelectron spectroscopy (2)
- power transmission (2)
- quadratic-linear gravity (2)
- quantum gravity (2)
- quantum mechanics (2)
- quark gluon plasma (2)
- recollimation shocks (2)
- relativistic hydrodynamics (2)
- relativistic jets (2)
- reservoir computing (2)
- resonances (2)
- s-Prozess (2)
- s-process (2)
- scanning tunneling microscopy (2)
- simulation (2)
- statistical operator (2)
- stellar abundances (2)
- storage rings (2)
- string fragmentation (2)
- structural health monitoring (2)
- system analysis and design (2)
- thin films (2)
- toroidal magnetic field (2)
- track selection (2)
- transition-metal oxides (2)
- transport coefficients (2)
- vector mesons (2)
- zero-energy universe (2)
- (Anti-)(Hyper-)Nuclei (1)
- (F)EBID (1)
- (n (1)
- 1/c 2 electronic Hamiltonian (1)
- 124Sn (1)
- 140Ce (1)
- 1st order liquid–gas phase transition (1)
- 2 + 1-dimensional field theories (1)
- 2D materials (1)
- 2D vdW magnets (1)
- 3-atomic-heteronuclear molecule (1)
- 325 MHz (1)
- 4-ROD RFQ (1)
- 900 GeV (1)
- AGB star (1)
- AGN host galaxies (1)
- AGN jets (1)
- ALICE detector (1)
- ALICE upgrade (1)
- ALICE, Teilchendetektor (1)
- AM-PM noise conversion (1)
- ATR-FTIR (1)
- Ab initio calculations (1)
- Abbremsen (1)
- Absolute branching fraction (1)
- Absolutkonfiguration (1)
- Absorptionsspektroskopie (1)
- Accelerator (1)
- Accelerator Physics (1)
- Accelerators & storage rings (1)
- Accreting black holes (1)
- Action potentials (1)
- Activation experiment (1)
- Actuators (1)
- Ageing (1)
- Aktivierungsmethode (1)
- Akustik (1)
- Alignment parameter (1)
- Alignmentparameter (1)
- Alternating Phase Focusing (1)
- Analysis (1)
- Anderson Impurity model (1)
- Anderson-Modell (1)
- Angular distribution (1)
- Anion Transport System (1)
- Anisotropic flow (1)
- Anisotropie (1)
- Annihilation (1)
- Anregung (1)
- Anti de Sitter space (1)
- Anti-kaon–nucleon physics (1)
- Anti-nuclei (1)
- Antimatter (1)
- Antimicrobial resistance (1)
- Aptamer (1)
- Arms (1)
- Artificial Intelligence (1)
- Astronomical masses & mass distributions (1)
- Astrophysics (1)
- Asymmetrie Reconstitution (1)
- Atmosphere (1)
- Atomic & molecular beams (1)
- Atomic Physics (1)
- Atomic nuclei (1)
- Atomphysik (1)
- Atoms (1)
- Attenuated Total Reflection (1)
- Attosecond science (1)
- Auditory cortex (1)
- Autophagic cell death (1)
- BCS phase (1)
- BESIII detector (1)
- Bacterial structural biology (1)
- Band 3 Protein (1)
- Baryon number susceptibilities (1)
- Baryonic resonances (1)
- Beam Dynamic (1)
- Beam dynamics simulation (1)
- Beam loss (1)
- Beam techniques (1)
- Beer (1)
- Bell theorem (1)
- Beryllium-7 (1)
- Beschleunigung von Elektronen und Protonen (1)
- Beta decay (1)
- Betatrons (1)
- Betatronstrahlung (1)
- Bidirectional connections (1)
- Bilderkennung (1)
- Bildladung (1)
- Binary (1)
- Binary Neutron Star Mergers (1)
- Binary pulsars (1)
- Biochemical simulations (1)
- Bioenergetics (1)
- Biological locomotion (1)
- Biological physics (1)
- Biological sciences (1)
- Biomedical engineering (1)
- Biomoleküle (1)
- Biophysical chemistry (1)
- Bjorken flow (1)
- Black Holes (1)
- Blei (1)
- Bohmian mechanics (1)
- Boltzmann-Gleichung (1)
- Boltzmann-Vlasov equation (1)
- Boosted Jets (1)
- Born cross section (1)
- Born cross section measurement (1)
- Bose-Einstein condensates (1)
- Bose–Einstein condensation (1)
- Bosonisierung (1)
- Bottomonium (1)
- Branching fraction measurement (1)
- Bubble-like structure (1)
- Bulk viscosity (1)
- CBM detector (1)
- CERN PSB (1)
- CERN SPS (1)
- CH-Struktur (1)
- CJT formalism (1)
- CJT-Formalismus (1)
- CLVisc (1)
- CMOS (1)
- CMOS Monolithic Active Pixel Sensor (1)
- CNC manufacturing (1)
- CO2 emission reduction targets (1)
- COLTRIMS (1)
- COVID 19 (1)
- CP violation (1)
- CPS (1)
- CVD (1)
- Calcium ATPase (1)
- Calcium-ATPase (1)
- Calorimeter methods (1)
- Calorimeters (1)
- Canonical suppression (1)
- Cauchy horizon (1)
- Cell assembly (1)
- Centrality Class (1)
- Centrality Selection (1)
- Chaostheorie (1)
- Charge change (1)
- Charge fluctuations (1)
- Charge-transfer collisions (1)
- Charged-particle multiplicity (1)
- Charm vector (1)
- Charmed meson production (1)
- Charmonia (1)
- Charmonium (-like) (1)
- Charmonium decays (1)
- Chemical Physics (1)
- Chemiluminescence (1)
- Chemometry (1)
- Cherenkov counter: lead-glass (1)
- Chiral Lagrangian (1)
- Chiral Lagrangians (1)
- Chiral effective model (1)
- Chiral perturbation theory (1)
- Chirale Symmetrie (1)
- Chiralität (1)
- Chiralität, Elementarteilchenphysik (1)
- Chopper (1)
- Circular accelerators (1)
- Co2(CO)8 (1)
- Coincidence measurement (1)
- Cold nuclear matter effects (1)
- Collective Flow, (1)
- Collective flow (1)
- Collective quadrupole excitations (1)
- Collectivity (1)
- Collision processes (1)
- Color Glass Condensate (1)
- Color screening (1)
- Coltrims (1)
- Compact astrophysical objects (1)
- Compact binary stars (1)
- Compact objects (1)
- Comparison with QCD (1)
- Compressed Baryonic Matter (1)
- Compton scattering (1)
- Computational Data Analysis (1)
- Computational Physics (1)
- Computational biophysics (1)
- Computational models (1)
- Condensed Matter, Materials & Applied Physics (1)
- Conformational transitions (1)
- Conservation (1)
- Continuous Integration (1)
- Continuous wave (1)
- Correlated systems (1)
- Correlation (1)
- Correlations (1)
- Cortical circuit (1)
- Cosmology (1)
- Coulomb Explosion Imaging (1)
- Coulombdissoziation (1)
- Coulombexplosion (1)
- Coulombspaltung (1)
- Covariance matrix (1)
- Critical indices (1)
- Critical phenomena (1)
- Cross section measurements (1)
- Cross sections (1)
- Current-curent interaction (1)
- Czochralski method (1)
- D meson (1)
- D0 and D+ mesons (1)
- DEER or PELDOR (1)
- DLA Elektronen (1)
- DNA repair (1)
- DW Hamiltonian canonical transformation (1)
- Dalitz decay (1)
- Dark energy (1)
- Dark matter (1)
- Dark photon (1)
- Dark sector (1)
- Darmstadt / Gesellschaft für Schwerionenforschung (1)
- Data Standard (1)
- De Donder-Weyl Hamiltonian formulation (1)
- Deconfinement (1)
- Deep Learning (1)
- Deep learning (1)
- Delaunay-Triangulierung (1)
- Delayline Detector (1)
- Delta resonance (1)
- Dense matter (1)
- Dense nuclear matter (1)
- Density functional theory (1)
- Design, synthesis and processing (1)
- Detector design and construction technologies and materials (1)
- Detector modelling and simulations I (interaction of radiation with matter, interaction of photons with matter, interaction of hadrons with matter, etc) (1)
- Detektor (1)
- Detektorentwicklung (1)
- Deuteronen (1)
- Di-hadron correlations (1)
- Diabetes (1)
- Diamagnetism (1)
- Diamantdetektor (1)
- Dielectron (1)
- Diffraction (1)
- Diffusion coefficient (1)
- Dimere (1)
- Dipol-Dipol-Wechselwirkung (1)
- Direct nuclear reactions (1)
- Direct reactions (1)
- Directed and elliptic flow (1)
- Discontinous Galerkin methods for Numerical Relativity (1)
- Diseases (1)
- Doppler radar (1)
- Double-sided silicon microstrip detectors characterization readout quality assurance (1)
- Drift Tube Linac (1)
- Drip-line nucleus (1)
- Dual projection (1)
- Duality (1)
- Dynamic transport (1)
- Dynamical critical phenomena (1)
- Dynamical mean field theory (1)
- Dynamical systems (1)
- Dynamischer Strukturfaktor (1)
- Dünnschichttransistor (1)
- D⁰ meson (1)
- EBID (1)
- EPR spectroscopy (1)
- Effective Field Theories (1)
- Effective Field Theory (1)
- Effective QCD model (1)
- Effective form factor (1)
- Effective hadron theories (1)
- Eichtheorie (1)
- Eingebettetes optisches System (1)
- Einplatinene Kamera (1)
- Einstein’s equations (1)
- Elastic scattering (1)
- Electric and magnetic field computation (1)
- Electrical and electronic engineering (1)
- Electrical conductivity (1)
- Electromagnetic amplitude (1)
- Electromagnetic form factor (1)
- Electromagnetic form factors (1)
- Electromagnetic transitions (1)
- Electron capture (1)
- Electron-pion identification (1)
- Electronic transitions (1)
- Elektrodenarray (1)
- Elektron ; Impulsverteilung ; Heliumion (1)
- Elektronenanlagerungsreaktion (1)
- Elektronenwolke (1)
- Elektrostatik (1)
- Elementarteilchen (1)
- Elsevier (1)
- Emissionsspektroskopie (1)
- Emittanzmessung (1)
- Energietransduktion (1)
- Energy transfer (1)
- Entwicklungspsychologie (1)
- Enzyme mechanisms (1)
- Epidemiological statistics (1)
- Epidemiology (1)
- Equation of State (1)
- Equations of state: nuclear matter (1)
- Erythrocyte Membrane (1)
- EuB6 (1)
- European electricity grid (1)
- Event-by-event (1)
- Evolution of the Universe (1)
- Evolutionäre Spieltheorie (1)
- Excitation (1)
- Excluded volume (1)
- Exotic State (1)
- Exotic phases of matter (1)
- Exotica (1)
- Experimental testing (1)
- Experimental tests (1)
- FLASH Effekt (1)
- FM radar (1)
- FRW spacetime (1)
- FTAM and OX063 (1)
- Fahrzeug (1)
- Far from equilibrium (1)
- Faraday-Tasse (1)
- Feldeffekt (1)
- Feldeffekttransistor (1)
- Feldquant (1)
- Feldtheorie (1)
- Femtoscopy (1)
- Femtosekundenspektroskopie (1)
- Fermions (1)
- Fermion–gauge-boson vertex (1)
- Ferroelectrics and multiferroics (1)
- Fibre/foam sandwich radiator (1)
- Field Theories in Lower Dimensions (1)
- Field-effect (1)
- Filterkanal (1)
- Final state (1)
- Finite baryon density (1)
- Finite difference method (1)
- Finite element simulations (1)
- Finite-Differenzen (1)
- Finite-temperature QFT (1)
- First order phase transitions (1)
- Fission (1)
- Fixed-target experiments (1)
- Flavor changing neutral currents (1)
- Flavor symmetries (1)
- Flexible backup power (1)
- Floquet theory (1)
- Fluctuation Spectroscopy (1)
- Fluctuations in the initial conditions (1)
- Fluctuations of conserved charges (1)
- Fluid dynamics (1)
- Fluka (1)
- Fluktuationsspektroskopie (1)
- Fluoreszenz (1)
- Form factors (1)
- Formulations of Einstein Field Equations (1)
- Fourier transform spectroscopy (1)
- Fractal dimension (1)
- Fragmentierungsquerschnitte (1)
- Franck-Condon (1)
- Frankfurt <Main> / Institut für Kernphysik (1)
- Free energy (1)
- Free neutron targ (1)
- Free-Electron-Laser (1)
- Free-electron lasers (1)
- Freeze-out (1)
- Freezeout (1)
- Freie-Elektronen-Laser (1)
- Friedman equation (1)
- Fringe field (1)
- Fullerene (1)
- Funktionale Renormierungsgruppe (1)
- GEANT (1)
- GEM (1)
- GRMHD (1)
- Gabor Lens (1)
- Galaxies and clusters (1)
- Gamma intensity (1)
- Gamma spectroscopy (1)
- Gammakalorimeter (1)
- Gammaspectroscopy (1)
- Gap field (1)
- Gauge theories (1)
- GdIr2Si2 (1)
- Gefangenendilemma (1)
- Gehirn (1)
- Gene expression analysis (1)
- General Physics (1)
- General properties of QCD (dynamics, confinement, etc.) (1)
- General relativistic hydrodynamics (1)
- General relativity equations & solutions (1)
- Generalized uncertainty (1)
- Genetic engineering (1)
- Geometrical optics (1)
- Germanium detectors (1)
- Gesellschaft für Schwerionenforschung (1)
- Gittereichtheorie (1)
- Glauber and Giessen Boltzmann–Uehling–Uhlenbeck (GiBUU) models (1)
- Glimmentladung (1)
- Global polarization (1)
- Globale Optimierung (1)
- Gluons (1)
- Goldstone bosons (1)
- Graphene (1)
- Graphentheorie (1)
- Gravitational Waves (1)
- Gravitational collapse (1)
- Gravitational fixed point (1)
- Gravitational wave (1)
- Gravitational wave events (1)
- Gravity self-completeness (1)
- Groomed jet radius (1)
- Ground-state transition width (1)
- Großhirnrinde (1)
- HADES <Teilchendetektor> ; Driftkammer ; Ausleseverfahren <Sensortechnik> (1)
- HBT correlation (1)
- HBT interferometry (1)
- HBT puzzle (1)
- HEDP (1)
- HITRAP (1)
- HLT (1)
- Hades (1)
- Hadron Spectroscopy (1)
- Hadron potentials (1)
- Hadron production (1)
- Hadron resonance gas (1)
- Hadron spectroscopy (1)
- Hadron-Hadron Scattering Heavy (1)
- Hadronenjet (1)
- Hadronic potential (1)
- Hadronization (1)
- Hadrons (1)
- Hagedorn Zustände (1)
- Hagedorn states (1)
- Halbleiterdetektor (1)
- Hallsensor (1)
- Hard Scattering (1)
- Hawking radiation (1)
- Heavy Ion Experiment (1)
- Heavy Ion Physics (1)
- Heavy flavor production (1)
- Heavy flavour production (1)
- Heavy ion (1)
- Heavy ion storage ring (1)
- Heavy ions (1)
- Heavy quarks (1)
- Heavy-Ion Collision (1)
- Heavy-flavour decay muons (1)
- Heavy-ion physics (1)
- Heavy-ion reactions (1)
- Heavy-ions (1)
- Heavy-quark symmetry (1)
- Heisenberg modell (1)
- Heisenberg-Modell (1)
- Helicity amplitude analysis (1)
- Helium (1)
- Heliumdimere (1)
- Herzberg-Teller (1)
- High Energy Physics - Experiment (hep-ex) (1)
- High Energy Physics - Lattice (hep-lat) (1)
- High Energy Physics - Phenomenology (hep-ph) (1)
- High Energy Physics - Theory (hep-th) (1)
- High-Level Trigger (1)
- High-energy astrophysics (1)
- High-energy neutron detection (1)
- High-energy photoabsorption (1)
- High-k dielectric (1)
- High-k-Dielektrikum (1)
- Hirnforschung (1)
- Historie (1)
- Hochenergiephysik (1)
- Hochfrequenzsputtern (1)
- Hochstrom-Ionenquelle (1)
- Holography (1)
- Homeostasis (1)
- Hybrid Monte Carlo algorithm (1)
- Hybrid model (1)
- Hydrodynamic (1)
- Hydrodynamics (1)
- Hydrogen ground state (1)
- Hyperonic stars (1)
- ICD (1)
- IHMCIF (1)
- IPGLASMA (1)
- Image Charge (1)
- Image processing (1)
- Imaginary chemical potential (1)
- Immunology (1)
- Impact parameter (1)
- Impulsspektrometer (1)
- In-medium pion mass (1)
- Inclusive Reconstruction (1)
- Inclusive branching fraction (1)
- Inclusive spectra (1)
- Infections (1)
- Information theory and computation (1)
- Infrared Spectra (1)
- Infrared light (1)
- Infrared spectroscopy (1)
- Initial state (1)
- Innovative systems (1)
- Integrative Modeling (1)
- Integrator (1)
- Intensity interferometry (1)
- Interference fragmentation function (1)
- Interferometrie (1)
- Intermittency (1)
- Internet (1)
- Interstellar molecules (1)
- Invariant Mass Distribution (1)
- Inverse Kinematics (1)
- Invisible decays (1)
- Ion Beam (1)
- Ion-Atom-Kollisions (1)
- Ion-Molecule collisions (1)
- Ion-Molekül-Stoß (1)
- Ionbeam (1)
- Ionenquelle (1)
- Ionenstoß (1)
- Ionisation energy loss (1)
- Ions (1)
- Iron pnictides (1)
- Irregular plate (1)
- Irregular plate with non-uniform thickness (1)
- Isospin (1)
- J/ψ (1)
- J/ψ suppression (1)
- Jet Physics (1)
- Jet Substructure (1)
- Jet quenching (1)
- Jet shapes (1)
- Jet substructure (1)
- Josephson junction arrays (1)
- K+-nucleus interaction (1)
- K0S (1)
- KN interaction (1)
- Kagome systems (1)
- Kalman-Filter (1)
- Kaonic nuclei (1)
- Keldysh-Formalismus (1)
- Kernphysik (1)
- Kinetic Theory (1)
- Kitaev model (1)
- Kleines Molekül (1)
- Kohlenstoff (1)
- Kohlenstoffmolekül (1)
- Kollektive Anregung (1)
- Konformationsübergänge (1)
- Kooperativität (1)
- Kupfer-63 (1)
- LINAC (1)
- LaTeX (1)
- Lamb waves (1)
- Lambda Hyperon (1)
- Laminar flow (1)
- Langmuir-Blodgett monolayer (1)
- Langsame Extraktion (1)
- Lattice Gauge Theory (1)
- Lattice gauge field theories (1)
- Lattice gauge theory (1)
- Lattice simulations (1)
- Laute (1)
- Leptons (1)
- Levelized cost of electricity (1)
- Li-ion batteries (1)
- Li1.3Nb0.3Mn0.4O2 (1)
- Ligand-gated ion channel (1)
- Light (1)
- Light (anti-)(hyper-)nuclei production (1)
- Light nuclei production (1)
- Linac (1)
- Linear accelerator (1)
- Linear response (1)
- Linearer Collider ; Hohlraumresonator ; Moden (1)
- Linearer Collider ; Hohlraumresonator ; Moden ; Dämpfung ; Güte <Schwingkreis> ; Messung (1)
- Lipids (1)
- Lithium-7 (1)
- Longitudinal and transverse electric fields (1)
- Longitudinal flow (1)
- Low & intermediate energy heavy-ion reactions (1)
- Low & intermediate-energy accelerators (1)
- Low energy QCD (1)
- Luttinger liquid (1)
- Luttinger-Flüssigkeit (1)
- MYRRHA (1)
- Mach cones (1)
- Magnetfeld (1)
- Magnetfeldregelung (1)
- Magnetism (1)
- Magnetohydrodynamics (1)
- Magnetspektrometer (1)
- Magnons (1)
- Magon-Phonon-Wechselwirkung (1)
- Many-body (1)
- Many-body physics (1)
- Mars (1)
- Master Equations (1)
- Material budget (1)
- Materials science (1)
- Mathematical biosciences (1)
- Mathematics and computing (1)
- Maxwell–Chern–Simons (1)
- Md simulations (1)
- Mechanical engineering (1)
- Membrane and lipid biology (1)
- Membrane fusion (1)
- Membrane proteins (1)
- Membrane structures (1)
- Membrane transport (1)
- Membranes (1)
- Membranproteine (1)
- Meson decays (1)
- Meson production (1)
- Meson-exchange model (1)
- Mesons (1)
- Metasurfaces (1)
- Micro Vertex Detector (1)
- Microscopic quark–gluon string transport model (1)
- Mid-rapidity (1)
- Mikroelektrode (1)
- Mikrokanalelektronenvervielfacher (1)
- Minimum Bias (1)
- Models & methods for nuclear reactions (1)
- Models of QCD (1)
- Modified gravity (1)
- Molecular clouds (1)
- Molecular dynamics (1)
- Molecule destruction (1)
- Molecule formation (1)
- Molekularbewegung (1)
- Molekularstrahlepitaxie (1)
- Molekülphysik (1)
- Molekülstoß (1)
- Molybdän (1)
- Momentum Spectrometry (1)
- Monte Carlo (1)
- Monte Carlo simulation (1)
- Monte-Carlo simulations (1)
- Mott insulator (1)
- Mott metal-insulator transition (1)
- Mott transition (1)
- Mott-type variable-range hopping (1)
- Multi-Parton Interactions (1)
- Multi-neutron detection (1)
- Multi-strange baryons (1)
- Multi-wire proportional drift chamber (1)
- Multigrid Poisson Solver (1)
- Multigrid methods (1)
- Multimessenger (1)
- Multiple Charge Conservation (1)
- Multiple parton interactions (1)
- Multivariate Analysis (1)
- NADH:ubiquinone oxidoreductase (1)
- Nambu–Goldstone bosons (1)
- Nambu–Jona-Lasinio model (1)
- Nanophotonics and plasmonics (1)
- Nanowires (1)
- Natrium-Kalium-ATPase (1)
- Natural transformation (1)
- NbC (1)
- Network model (1)
- Network models (1)
- Netzhaut ; Nervenzelle ; Inhibition (1)
- Netzwerktopologie (1)
- Neural Networks (1)
- Neural net (1)
- Neural network (1)
- Neural networks (1)
- Neuronal plasticity (1)
- Neurons (1)
- Neuroscience (1)
- Neutrinos (1)
- Neutron physics (1)
- Neutron-induced reaction cross sections (1)
- Neutronenquelle (1)
- Neutronenspektrum (1)
- Neutronenstern (1)
- New magicity (1)
- Nicht-linearer Transport (1)
- Nichtinvasiv (1)
- Nichtlineare Optik (1)
- Nichtlineare Spektroskopie (1)
- Nickel-63 (1)
- Niedrige Dimensionen (1)
- Nobel prizes (1)
- Noether symmetries (1)
- Noise spectra (1)
- Non-Canonical Amino Acids (1)
- Non-coding RNA (1)
- Non-dipole (1)
- Non-perturbative QCD (1)
- Non-relativistic QED (1)
- Noncommutative black holes (1)
- Noncommutativity (1)
- Nonequilibrium dynamics (1)
- Nonflow (1)
- Nonlinear beam dynamics (1)
- Nonperturbative Effects (1)
- Nonperturbative effects in field theory (1)
- Nonrandom connectivity (1)
- Nuclear Astrophysics (1)
- Nuclear Experiment (nucl-ex) (1)
- Nuclear Theory (nucl-th) (1)
- Nuclear fragments production (1)
- Nuclear interactions (1)
- Nuclear physics of explosive environments (1)
- Nuclear pore complex (1)
- Nuclear structure & decays (1)
- Nucleosynthesis in explosive environments (1)
- Nucleosynthesis-Star (1)
- Nucleus (1)
- Nukleare Astrophysik (1)
- Nukleon (1)
- Nullter Schall (1)
- Numerical Renormalization Group (1)
- Numerical simulations (1)
- Nyquist noise (1)
- O(2) Modell (1)
- O(2) model (1)
- O(4) conjecture (1)
- One-nucleon removal (1)
- Ontogenie (1)
- Open Access (1)
- Open Charm (1)
- Optical properties (1)
- Optical properties and devices (1)
- Optimal mix of wind and solar PV (1)
- Optimierung (1)
- Optische Messung (1)
- Optische Tomographie (1)
- Optisches Potenzial (1)
- Orbital electron capture (1)
- Other nonperturbative calculations (1)
- Over-Barrier Modell (1)
- Oxidation (1)
- P-Typ-ATPasen (1)
- P-type ATPase (1)
- PDB-Dev (1)
- PDBx/mmCIF (1)
- PENELOPE (1)
- PHENIX <Teilchendetektor> (1)
- PYTHIA (1)
- Pairing reentrance (1)
- Palatini (1)
- Pandemics (1)
- Partial chemical equilibrium (1)
- Partial wave analysis (1)
- Particle & resonance production (1)
- Particle Dynamic (1)
- Particle multiplicity (1)
- Particle phenomena (1)
- Particleantiparticle correlations (1)
- Particles & Fields (1)
- Parton cascade BAMPS (1)
- Path integral duality (1)
- Pepperpot (1)
- Pepperpot-Messung (1)
- Peptides and proteins (1)
- Percolation theory (1)
- Permeation and transport (1)
- Perturbative methods (1)
- Pfadintegral (1)
- Phase (1)
- Phase diagram (1)
- Phase diagram of dense matter (1)
- Phasendiagramm (1)
- Phasenraum (1)
- Phasenumwandlung (1)
- Phasenübergänge (1)
- Photodioden (1)
- Photoionisation (1)
- Photon counting (1)
- Photon number noise (1)
- Photonen (1)
- Photophysics (1)
- Photophysik (1)
- Pickupspule (1)
- Pilus (1)
- Pixel detector (1)
- Planck scale (1)
- Plasma acceleration (1)
- Plasma membrane (1)
- Plasma physics (1)
- Plasmadiagnostik (1)
- Plasmons Quantum mechanics (1)
- Plastic scintillator array (1)
- Plasticity (1)
- Plates fractalization (1)
- PointNet (1)
- Poisson-Gleichung (1)
- Polarkoordinaten (1)
- Polyakov loops (1)
- Polyatomare Verbindungen (1)
- Polypeptide (1)
- Polypeptides (1)
- Population activity (1)
- Potassium transport (1)
- Probability distribution (1)
- Production Cross Section (1)
- Production mechanisms (1)
- Properties of Hadrons (1)
- Protein Dynamics (1)
- Protein Modifications (1)
- Protein Shape (1)
- Protein folding (1)
- Protein homeostasis (1)
- Proteine (1)
- Proton number fluctuations (1)
- Proton-proton collisions (1)
- Protonen (1)
- Protonen Linac (1)
- Protonengegentransport (1)
- Protonenplasmen (1)
- Proton–proton (1)
- Prototypes (1)
- Protyposis (1)
- Pseudorapidity and centrality dependence (1)
- Pulse Shape Analysis (1)
- Pulsed epr (1)
- Pygmy Dipole Resonance (1)
- Pygmy dipole resonance (1)
- Pygmy quadrupole resonance (1)
- QCD phase transitions (1)
- QCD vector interaction strength (1)
- QCD-phase diagram (1)
- QED (1)
- QFT on curved background (1)
- Quantenphysik (1)
- Quantenspinsystem (1)
- Quantentheorie (1)
- Quantum Impurity System (1)
- Quantum corrected black hole (1)
- Quantum electrodynamics (1)
- Quantum information (1)
- Quantum modified Gravity (1)
- Quantum phase transitions (1)
- Quark <Physik> (1)
- Quark Deconfinement (1)
- Quark Gluon Plasma (1)
- Quark Production (1)
- Quark gluon plasma (1)
- Quark-gluon Plasmap (1)
- Quark-gluon-plasma (1)
- Quasi-particle phonon model (1)
- Quasiteilchen (1)
- R value (1)
- RFQ-Accelerator (1)
- RFQ-Beschleuniger (1)
- RNA sequencing (1)
- RNA structures (1)
- Radiation Tolerance (1)
- Radiation detectors (1)
- Radiation hardness (1)
- Radiative decays (1)
- Radiative transfer (1)
- Radio continuum emission (1)
- Radio jets (1)
- Rain (1)
- Random fields (1)
- Random graph model (1)
- Rapidity Range (1)
- Rare decays (1)
- Ratengleichungen (1)
- Reaction Kinetics (1)
- Reactions with relativistic radioactive beams (1)
- Reaktionskinetik (1)
- Reaktionsmikroskop (1)
- Recombination (1)
- Recombination of partons (1)
- Reconstructed jets (1)
- Regelungssystem (1)
- Regeneration (1)
- Relativistic Dissipative Hydrodynamics (1)
- Relativistic Heavy Ions (1)
- Relativistic Heavy-ion Collisions (1)
- Relativistic heavy ion physics (1)
- Relativistic heavy-ion reactions (1)
- Relativistic nuclear collisions (1)
- Relativistische Hydrodynamik (1)
- Relaxation time approximation (1)
- Renewable power generation (1)
- Renormalization group (1)
- Renormierungsgruppe (1)
- Representational drift (1)
- Resolution Parameter (1)
- Resonance reactions (1)
- Resonances (1)
- Riccati equation (1)
- Richardson extrapolation (1)
- Robotic behavior (1)
- Robots (1)
- Rudder stock (1)
- Rydberg (1)
- SEM image (1)
- SIS18 (1)
- SMASH (1)
- SPS (1)
- STAR (1)
- STAR <Teilchendetektor> (1)
- SYK model (1)
- Sachunterricht (1)
- Saha equation (1)
- Scale invariance (1)
- Scaling laws (1)
- Scattering of atoms, molecules, clusters & ions (1)
- Scattering theory (1)
- Scattering-type Scanning Near-field Optical Microscopy (1)
- Schaum (1)
- Schlitz-Gitter (1)
- Schottky (1)
- Schulbuchanalyse (1)
- Schwerionen (1)
- Schwerionenstrahl (1)
- Schwerpunkthöhe (1)
- Schwinger effect (1)
- Schwinger–Dyson equations (1)
- Schätzverfahren (1)
- Scintillation (1)
- Secondary beams (1)
- Secretin (1)
- Sehrinde (1)
- Seiberg–Witten map (1)
- Sekundärelektronen (1)
- Selbstorganisation (1)
- Self absorption (1)
- Self-dual (1)
- Self-triggered front-end electronics (1)
- Semi-leptonic decays (1)
- Sensors (1)
- Septum (1)
- Shakhov model (1)
- Shield (1)
- Shock Waves (1)
- Short-lived nuclei (1)
- Signalanalyse (1)
- Silicon Tracking System (1)
- Silicon tracking system (1)
- Simulation and modeling (1)
- Single muons (1)
- Single particle decay spectroscopy (1)
- Single-molecule biophysics (1)
- Slavkovska (1)
- Small systems (1)
- Social distancing (1)
- Social systems (1)
- Sodium-potassium ATPase (1)
- SoftDrop (1)
- Solar power (1)
- Solar power generation (1)
- Solid state theory (1)
- Spectators (1)
- Spectroscopic factors & electromagnetic moments (1)
- Spektroskopie (1)
- Spieltheorie (1)
- Spin Hall (1)
- Spin alignment (1)
- Spin distribution and correlation (1)
- Spin-down (1)
- Spin-orbit coupling (1)
- Spintronics (1)
- Spinwaves (1)
- Spinwelle (1)
- Spinwellen (1)
- Splitting function (1)
- Spontaneous symmetry breaking (1)
- Sputtern (1)
- SrNi2P2 (1)
- Stahlenschäden (1)
- Statistical Physics (1)
- Statistical and Nonlinear Physics (1)
- Statistical model (1)
- Statistical models (1)
- Statistical multifragmentation models (1)
- Statistical theory and fluctuations (1)
- Statistische Physik (1)
- Stellar remnants (1)
- Stellar structure (1)
- Storage Ring (1)
- Storage rings (1)
- Stoß (1)
- Strahldiagnose (1)
- Strahldiagnosemethode (1)
- Strange hadrons (1)
- Strangeness Enhancement (1)
- Strangeness production (1)
- String T-duality (1)
- Strong amplitude (1)
- Strong coupling expansion (1)
- Strongly-coupled plasmas (1)
- Structural biology (1)
- Störungstheorie (1)
- Stößparameter (1)
- Sub-wavelength optics (1)
- Sulfur Dioxide (1)
- Superconducting devices (1)
- Supercooled QGP (1)
- Supermassive black holes (1)
- Supernova (1)
- Supernova remnant (1)
- Surfaces, interfaces and thin films (1)
- Surrogate-reaction method (1)
- Susceptibilities (1)
- Synapses (1)
- Synchronisierung (1)
- Systematic Uncertainty (1)
- Szintillation (1)
- Szintillationsschirm (1)
- Säugling (1)
- TATA box binding protein (1)
- THz (1)
- THz detection (1)
- THz imaging (1)
- TNSA (1)
- TPC (1)
- TPSC (1)
- TR (1)
- Techniques Electromagnetic calorimeters (1)
- Techniques and instrumentation (1)
- Teilchendynamik (1)
- Template (1)
- Terahertz optics (1)
- Theoretical and experimental femtoscopy (1)
- Theoretical and experimental identical-particle correlations (1)
- Theoretical neuroscience (1)
- Theoretical nuclear physics (1)
- Theoretical physics (1)
- Thermal Field Theory (1)
- Thermal evolution (1)
- Thermal lensing (1)
- Thermalization (1)
- Thermo optic effects (1)
- Thermodynamik (1)
- Thermoplasma acidophilum (1)
- Thermoplasma volcanium (1)
- Thermus thermophilus (1)
- Theta-Pinch (1)
- Thin film transistor (1)
- Thin lens (1)
- Three-gluon vertex (1)
- Threshold effect (1)
- Time Projection Chamber (1)
- Time Projection Chamber (TPC) (1)
- Time-Resolved Spectroscopy (1)
- TmRh2Si2 (1)
- Tomographie (1)
- Topological insulators (1)
- Topologische Zustände (1)
- Topology (1)
- Tracking (1)
- Transient & explosive astronomical phenomena (1)
- Transimpedanzverstärker (1)
- Transition Radiation Detector (1)
- Transition radiation detector (1)
- Translation (1)
- Transport (1)
- Transport Simulations (1)
- Transport Theory (1)
- Transport model (1)
- Transport model for heavy-ion collisions (1)
- Transport phenomena (1)
- Transverse momentum (1)
- Transversity (1)
- Trigger (1)
- Triple quarkonia (1)
- Tumortherapie (1)
- Two body weak decay (1)
- UWB diagnostics (1)
- Ultrafast laser spectroscopy (1)
- Ultrafast spectroscopy (1)
- Ultrakalte Quantengase (1)
- Un-particle physics (1)
- Unparticle parameter constraints (1)
- Unparticle physics (1)
- Unparticles (1)
- Unruh effect (1)
- Unstable nuclei induced nuclear reactions (1)
- UrQMD (1)
- Vakuum (1)
- Vakuumphysik (1)
- Vector Boson Production (1)
- Very long baseline interferometry (1)
- Vesicle fusion (1)
- Vesicles (1)
- Vibrational Energy Transfer (1)
- Virtual reality (1)
- Visible spectroscopy (1)
- Visual cortex (1)
- Vortex ratchets (1)
- Vorticity (1)
- W-exchange (1)
- Ward–Green–Takahashi identities (1)
- Wasserstoffatmosphäre (1)
- Wasserstoffmolekül ; Heliumion ; Ion-Molekül-Stoß ; Rückstoßimpulsspektroskopie (1)
- Weak Decays (1)
- Weak interactions (1)
- Wigner function (1)
- Wind power (1)
- Wind power generation (1)
- Worldwide Protein Data Bank (1)
- X(3872) (1)
- X-ray crystallography (1)
- X-ray generation (1)
- X-ray irradiation (1)
- X-ray phase contrast imaging (1)
- X-ray spectroscopy (1)
- X-rays (1)
- Xenon-based gas mixture (1)
- Y (4260) (1)
- Y states (1)
- Yang-Mills-Theorie (1)
- YbNi4P2 (1)
- YbRh2Si2 (1)
- Yttrium-Eisengranat (1)
- Zero crossing (1)
- Zero-point length (1)
- Zerstörungsfrei (1)
- Zr (1)
- a-induced reactions (1)
- absorbed power (1)
- abundances (1)
- accelerator physics (1)
- activation (1)
- active perception (1)
- adhesion (1)
- adsorption (1)
- algebraic cluster model (1)
- ambiguous perception (1)
- ambiguous structure-from-motion (SFM) (1)
- anisotropic flow (1)
- antiviral signaling (1)
- application (1)
- applications of teraherz imaging (1)
- archaea (1)
- artificial magnetic lattices (1)
- astrophysikalischer p-Prozess (1)
- asymptotic behavior (1)
- atomic cluster deposition (1)
- atomic cluster on a suface (1)
- atomic physics (1)
- attosecond spectroscopy (1)
- automotive (1)
- autonomous learning (1)
- axions (1)
- bacteriorhodopsin reconstitution (1)
- band insulator (1)
- baryon stopping (1)
- beam energy scan (1)
- beam transport (1)
- behavioral performance (1)
- bilayer square lattice (1)
- bilinear model (1)
- bilineares Modell (1)
- binary systems (1)
- binocular rivalry (1)
- binocular vision (1)
- bistability (1)
- black hole (1)
- black lipid membrane (1)
- blue bronze (1)
- branching fractions (1)
- brightness (1)
- bulk observables (1)
- bunch-to-bucket (1)
- calorimeter: electromagnetic (1)
- capture processes (1)
- causality (1)
- cell internal structure (1)
- cell respiration (1)
- center-of-mass energy (1)
- central schemes (1)
- centrality (1)
- centrality dependence (1)
- change detection (1)
- chaos (1)
- charcoal (1)
- charge density wave (1)
- charge-cluster glass (1)
- charged kaon freeze-out (1)
- charmed baryon (1)
- charmonium-like states (1)
- chemical vapor deposition (1)
- children (1)
- chiral effect (1)
- chiral imbalance (1)
- chiral perturbation theory (1)
- chromium (1)
- circadian rhythm (1)
- class separation (1)
- clathrates (1)
- closed orbit feedback system (1)
- closed-loop robots (1)
- cluster expansion model (1)
- cobalt (1)
- cognition (1)
- coherent emission (1)
- coherent state (1)
- coincidence detection (1)
- collective flow (1)
- commissioning (1)
- communication networks (1)
- compact binary mergers (1)
- complex networks (1)
- complex systems (1)
- compliant robot (1)
- computational imaging (1)
- computational methods (1)
- confinement (1)
- continuum model (1)
- correlations and fluctuations (1)
- cortex (1)
- cosmology (1)
- coupled oscillators (1)
- covariant canonical gauge gravity (1)
- covariant canonical gauge theory of gravity (1)
- critical point (1)
- crowd behaviour (1)
- crystal growth (1)
- current-voltage (i-v) curves (1)
- curvature-dependent fermion mass (1)
- cyclotron (1)
- dE/dx (1)
- damage detection (1)
- dark matter (1)
- dark matter experiments (1)
- data traffic (1)
- decay (1)
- decays (1)
- decelerated ions (1)
- decision making (1)
- deconfinement (1)
- dendrites (1)
- dense plasma target (1)
- density (1)
- deposition (1)
- deposition; dissociation; electron beam induced deposition (EBID); focused electron beam induced deposition (FEBID); precursor; trimethyl(methylcyclopentadienyl)platinum(IV) ((CH3-C5H4)Pt(CH3)3) (1)
- desorption (1)
- detector characterization (1)
- detectors (1)
- development (1)
- diagnostics (1)
- dielectrons (1)
- diffractive optics (1)
- diffusion model (1)
- digital communications (1)
- dimuon (1)
- diphoton (1)
- dipole-dipole interaction (1)
- direct-write fabrications (1)
- dissipative fluid dynamics (1)
- dissociation (1)
- dissociative electron attachment (1)
- dissociative ionization (1)
- dynamical Higgs effect (1)
- dynamical mean-field theory (1)
- e+e − annihilation (1)
- e+e⁻ − Experiments (1)
- e+e− Experiments (1)
- e+e− annihilation (1)
- early diabetes detection (1)
- echo-state networks (1)
- effective field theories (1)
- effective field theory (1)
- effective temperature (1)
- efficient coding (1)
- electric field (1)
- electrical characterization (1)
- electrical tests (1)
- electrical transport characteristics (1)
- electro-magnetic plasma (1)
- electromagnetic fields (1)
- electromagnetic orbital angular momentum (1)
- electromagnetic vorticity (1)
- electromechanical impedance (1)
- electron (1)
- electron backscattering (1)
- electron induced deposition (1)
- electron molecule interaction (1)
- electron transfer (1)
- electron transport (1)
- electron tunneling (1)
- electron-lattice coupling (1)
- electron-phonon interactions (1)
- electron-positron collision (1)
- electronic structure (1)
- electronics: readout (1)
- electron–phonon coupling (1)
- electron−phonon interactions (1)
- electrostatics (1)
- elsarticle.cls (1)
- emerging length (1)
- emittance (1)
- emotion theory (1)
- endoplasmic reticulum (1)
- endothelial cells (1)
- energy-dispersive x-ray spectroscopy (1)
- entropy limited hydrodynamics (1)
- envy (1)
- estimation methods (1)
- eta meson (1)
- evacuation (1)
- event pileup (1)
- exact exchange (1)
- excess kurtosis (1)
- excitation (1)
- excitation transport (1)
- excited nuclei (1)
- experimental results (1)
- extended Einstein gravity (1)
- extra dimensions (1)
- famotidine (1)
- faraday cup (1)
- fatigue testing (1)
- feelings (emotions) (1)
- fibre: optical (1)
- field-effect transistor (1)
- field-effect transistors (1)
- filter channel (1)
- finite baryon density (1)
- finite-temperature quantum-field theory (1)
- first order phase transition (1)
- flow allocation (1)
- flow anisotropies (1)
- fluctuation spectroscopy (1)
- fluctuations (1)
- fluctuations and correlations (1)
- flux growth (1)
- flux limiters (1)
- focused electron beam (1)
- focused electron beam-induced deposition (1)
- focused ion beam induced depositions (1)
- focused-electron-beam-induced deposition (FEBID); Monte Carlo simulation of electron transport; surface excitations; secondary-electron emission (1)
- formation length (1)
- free will (1)
- frequency beating (1)
- fullerene (1)
- functional principal component analysis (1)
- galactic chemical evolution (1)
- gamma) Reaktionen (1)
- gamma) reactions (1)
- gasous detectors (1)
- gauge theory (1)
- gauge/gravity duality (1)
- general relativity (1)
- generalized uncertainty principle (1)
- generative model (1)
- generatives Modell (1)
- genetic algorithm (1)
- geodesic equation (1)
- glass fiber reinforced materials (1)
- glass-like structural ordering (1)
- gold (1)
- granular ferromagnets (1)
- granulare Metalle (1)
- graph theory (1)
- graphene (1)
- gravitation (1)
- guiding principle (1)
- hadron spectroscopy (1)
- hadron transport (1)
- hadron-quark phase transition (1)
- hadronic events (1)
- half-integer resonance (1)
- heat shock protein (1)
- heavy fermions (1)
- heavy ion collision (1)
- heavy ion experiments (1)
- heavy ion fusion (1)
- heavy-flavour production (1)
- heavy-ion (1)
- heavy-ion collision (1)
- heavy-ion collisions; (1)
- heavy-ion physics (1)
- heavy-ion storage rings (1)
- heavy-ions (1)
- heavy-quark effective theory (1)
- height of COG (1)
- helicity amplitude analysis (1)
- helium dimers (1)
- helium-beam radiography (1)
- hematological (1)
- heteronuclear FEBID precursors (1)
- hheterostructures (1)
- high (1)
- high energy astrophysics (1)
- high-Tc superconductivity (1)
- high-energy physics (1)
- high-resolution momentum spectroscopy (1)
- higher twist effects (1)
- highly parallel recordings (1)
- highly-charged ions (1)
- histamine (1)
- homeostasis (1)
- human intracranial recordings (1)
- human-body radiation (1)
- hybrid (1)
- hybrid star (1)
- hydrogen atmosphere (1)
- hydrogen energy levels (1)
- hypernuclear (1)
- impact parameter (1)
- in situ processing (1)
- in-medium modification (1)
- inclusive J/ψ decays (1)
- independent component analysis (1)
- inertia of spacetime (1)
- inertia of space–time (1)
- inertial confinement fusion (1)
- infancy (1)
- inflammation (1)
- infrared laser test (1)
- infrared spectroscopy (1)
- injection system (1)
- instabilities (1)
- interactive visualization (1)
- interferometry (1)
- intermetallic compound (1)
- intra-dimer charge and spin degrees of freedom (1)
- intrinsic motivation (1)
- intrinsic plasticity (1)
- inverse kinematics (1)
- ion (1)
- ion stopping (1)
- ion-beam therapy (1)
- ionisierende Strahlung (1)
- ionizing radiation (1)
- ion–atom collisions (1)
- ion–molecule collisions (1)
- isospin (1)
- isospin asymmetric matter (1)
- isospin imbalance (1)
- isotopic abundance (1)
- jets (1)
- kagome lattices (1)
- kaltes Gastarget (1)
- kilonovae (1)
- kinematic collimation (1)
- kinematische Kollimation (1)
- kinetic approaches to dense matter (1)
- kinetic instabilities (1)
- large-scale integration of renewable power generation (1)
- large-scale integration of variable renewable generation (1)
- laser characterization (1)
- laser plasma emission (1)
- laser test (1)
- laser-ion acceleration (1)
- laser-matter interaction (1)
- lattice-supersolid (1)
- lawsHeavy-ion collisions (1)
- leukocytes (1)
- light harvesting networks (1)
- light nuclei (1)
- light nuclei production (1)
- light-driven ATP synthesis (1)
- light–energy conversion (1)
- limit cycles (1)
- line density (1)
- line element (1)
- linear sigma mode (1)
- liposomes (1)
- lithography (1)
- liver, pancreas (1)
- load and structural monitoring (1)
- local field potential (1)
- low dimensions (1)
- low-dose irradiation (1)
- low-mass dilepton (1)
- lower critical field (1)
- luminosity (1)
- machine learning (1)
- magnetic exchange beyond Heisenberg (1)
- magnetic nanostructures (1)
- magnetic nanowires (1)
- magnetic susceptibility (1)
- magnetism (1)
- magnon condensation (1)
- magnon-phonon interaction (1)
- magnon-phonon interactions (1)
- main phospholipid (1)
- malignancies (1)
- manganese (1)
- many particle entanglement (1)
- many-body blockade (1)
- many-body method (1)
- many-electron correlation (1)
- marine structures (1)
- mass degeneracy (1)
- mathematical model (1)
- maximum recoverable strain (1)
- membrane protein (1)
- membrane proteins (1)
- memristor (1)
- metal carbonyl (1)
- meteorological radar (1)
- metric tensor (1)
- micro Hall magnetometry (1)
- micro-Hall magnetometry (1)
- microdosimetry (1)
- micromagnetic simulations (1)
- micropillar compression (1)
- microwave breast imaging (1)
- millimeter wave radar (1)
- millimeter-wave spectroscopy (1)
- minimal length (1)
- model (1)
- modeling (1)
- modified Coulomb potential (1)
- moiré patterns (1)
- molecular electronic devices (1)
- molecular magnets (1)
- molecular modeling (1)
- molecular simulations (1)
- momentum spectrometer (1)
- monkeys (1)
- monte carlo simulations (1)
- multi-center magnons (1)
- multi-messenger (1)
- multi-orbital Hubbard model (1)
- multicoincidence imaging (1)
- multimessenger astrophysics (1)
- multiparton interactions (1)
- multiunit activity (1)
- mushroom instability (1)
- music charts (1)
- n,p,π and Λ+Σ0 production (1)
- nano-fabrication (1)
- nano-printing (1)
- nanocarbon (1)
- nanoelectronic devices (1)
- nanofractal formation (1)
- nanofractal fragmentation (1)
- nanolesions (1)
- nanolithography (1)
- nanomagnetism (1)
- nanoparticle (1)
- nanostructured arrays (1)
- nanotechnology (1)
- nash equilibrium (1)
- natural scenes (1)
- natural tasks (1)
- near-field microscopy (1)
- net-proton fluctuations (1)
- networks (1)
- neutral mesons (1)
- neutral pion (1)
- neutron - nuclear reactions (1)
- neutron star (1)
- neutron star collisions (1)
- neutron star properties (1)
- neutron stars; (1)
- neutron-induced reactions (1)
- neutron-star-merger (1)
- next-to-leading order perturbative QCD calculations (1)
- nickel (1)
- nnp (1)
- non-Condon (1)
- non-equilibrium states (1)
- non-invasive diagnosis techniques (1)
- non-invasive test (1)
- non-neutral plasma (1)
- non-perturbative methods (1)
- noncommutative geometry (1)
- nonequilibrium phase transitions (1)
- nonneutral plasma (1)
- nuclear (1)
- nuclear collective model (1)
- nuclear modification (1)
- nuclear reaction cross sections (1)
- nuclear reaction cross-sections (1)
- nucleon coalescence (1)
- nuklear matter (1)
- nukleare Wirkungsquerschnitte (1)
- number of J/ψ events (1)
- numerical methods (1)
- numerical relativity (1)
- observational cosmology (1)
- omega stringer (1)
- on imaging (1)
- on-chip solutions (1)
- one-photon double ionization (1)
- open guided waves (1)
- open quantum systems (1)
- operation (1)
- optimal wind/solar mix (1)
- optimization (1)
- optische Potentiale (1)
- optokinetic nystagmus (1)
- organic compounds (1)
- organic conductor (1)
- organic semiconductor (1)
- organotypic slice culture (1)
- oxygen vacancies (1)
- oxysterol-binding protein homology protein (1)
- p A¯ reactions (1)
- p+p collisions (1)
- p-Linac (1)
- packaging (1)
- parity-doublet model (1)
- particle-theory and field-theory models of the early universe (1)
- passive imaging (1)
- path integral (1)
- patient study (1)
- patterning (1)
- pauli principle (1)
- percolation (1)
- perovskite oxides (1)
- phase shift (1)
- phase transitions (1)
- phonon (1)
- phosphatidylinositol 4-phosphate 5-kinase (1)
- phosphatidylserine (1)
- photochemistry (1)
- photons (1)
- photopolymerization (1)
- piezoresistivity (1)
- plasma ion beam interaction (1)
- plasma membrane (1)
- plasmonics (1)
- plasticity (1)
- platinum (1)
- polar coordinates (1)
- polarization (1)
- polarized radiation (1)
- polarons (1)
- power system analysis; (1)
- ppK − (1)
- precursor (1)
- precursor residence time (1)
- predictive modelling (1)
- prefrontal cortex (1)
- presolar grain (1)
- pressure (1)
- pressure sensors (1)
- projectile effective charge (1)
- protein coevolution (1)
- protein complex (1)
- protein stability (1)
- protein structures (1)
- proton countertransport (1)
- proton flow (1)
- proton permeability (1)
- proton-proton (1)
- pseudoelasticity (1)
- pyramidal neuron (1)
- p¯ + 40Ar → 40 Cl + (1)
- p–Pb (1)
- quadratic Lagrangian (1)
- quadratic temperature dependent resistivity (1)
- quadrupole (1)
- quality assurance (1)
- quantum (1)
- quantum criticality (1)
- quantum dots (1)
- quantum electrodynamics test (1)
- quantum hydrodynamics (1)
- quantum measurement (1)
- quantum spin frustration (1)
- quantum spin liquids (1)
- quantum spin system (1)
- quantum transport (1)
- quark deconfinement (1)
- quark matter (1)
- quark-gluon plasma temperature (1)
- quark‐gluon plasm (1)
- quasiparticle expansion (1)
- quintessence (1)
- r-Prozess (1)
- r-process (1)
- radar detection (1)
- radar imaging (1)
- radar signal processing (1)
- radar-based structural health monitoring (1)
- radiation hard sensor (1)
- radon (1)
- rain (1)
- reaction rate (1)
- recurrent networks (1)
- recurrent neural networks (1)
- reference damage (1)
- relativistic astrophysics (1)
- relativistic boson system of particles and antiparticles (1)
- relativistic collisions (1)
- relativistic fluid dynamics (1)
- relativistic heavy ion reactions (1)
- relativity and gravitation (1)
- remote sensing by radar (1)
- resistive switching (1)
- resonance properties (1)
- resonant (1)
- reversible figures (1)
- rfq (1)
- robophysics (1)
- s-SNOM (1)
- saturation (1)
- scanning Hall probe microscopy (1)
- scanning laser Doppler vibrometry (1)
- scanning probe microscopy (1)
- science of sciences (1)
- self-organization (1)
- self-organized criticalit (1)
- self-organized criticality (1)
- self-organized locomotion (1)
- semiconductors (1)
- semiexclusive processes (1)
- sensorimotor loop (1)
- shear stress (1)
- sign problem (1)
- signal processing (1)
- silicon detector (1)
- silicon sensor (1)
- simulations (1)
- single crystal growth (1)
- single-shot measurement (1)
- site-directed spin labeling (1)
- slabs (1)
- slowness Lernen (1)
- slowness learning (1)
- small systems (1)
- smooth pursuit (1)
- social acceleration (1)
- social classes (1)
- social modelling (1)
- social stratification (1)
- sociophysics (1)
- soft photons (1)
- solar physics (1)
- space charge (1)
- space charge distortions (1)
- sparse coding (1)
- specific heat (1)
- spectators (1)
- spectra (1)
- spectral radius (1)
- spectroscopy (1)
- spike train analysis (1)
- spiking neural networks (1)
- spin labeling (1)
- spin polarization (1)
- spin wave (1)
- spintronics (1)
- spontaneous symmetry breaking (1)
- stability (1)
- stability matrix eigenvalues (1)
- starke Magnetfelder (1)
- statistical model (1)
- sterol (1)
- stimulus coding (1)
- storage ring (1)
- strain sensing (1)
- strangeness enhancement (1)
- strategy condensation (1)
- string T-duality (1)
- strong Coulomb field (1)
- strong correlations (1)
- strongly correlated electrons (1)
- strontium vanadate epitaxial films (1)
- structural biology (1)
- su(2) x u(2) (1)
- sub-threshold (1)
- subthreshold (1)
- superconducting devices (1)
- superconductivity (1)
- superconductor-to-metal transition (1)
- superdeterminism (1)
- supervised learning (1)
- supraleitend (1)
- surface plasmon polaritons (1)
- surface reconstruction (1)
- surface science (1)
- surface waves (1)
- surrogate reactions (1)
- sustained hyperglycemia (1)
- symmetry energy (1)
- synaptic scaling (1)
- synchronization (1)
- synchronization two rings (1)
- synchronized oscillators (1)
- synchrotron emission (1)
- synthetic aperture radar (1)
- target (1)
- temperature dependence measurements (1)
- terahertz emission (1)
- terahertz magnetometry (1)
- terahertz photons (1)
- terahertz sensing (1)
- teraherz imaging systems (1)
- teraherz nano-imaging and nanoscopy (1)
- tetraether lipid (1)
- tetraquark (1)
- tetraquarks (1)
- the Weibel instability (1)
- theoretical biology (1)
- theory mind (1)
- thermal expansion (1)
- thermal transition (1)
- thermoadaptation (1)
- thermodynamic functions and equations of state (1)
- thermodynamic properties (1)
- thermodynamics (1)
- thermoelectric material (1)
- thermoelectrics (1)
- theta-pinch (1)
- three-dimensional nanostructures (1)
- time scales (1)
- time series prediction (1)
- time-resolved (1)
- tip fabrication (1)
- titanium dioxide (1)
- toll-like receptor (1)
- top-down control (1)
- topological states (1)
- toroidales Magnetfeld (1)
- torsion (1)
- torsional dark energy (1)
- total cross-section (1)
- tracking (1)
- transient interaction (1)
- transmission cost allocation (1)
- transmission grid extensions (1)
- transport (1)
- transport models (1)
- transport models quark-gluon plasma (1)
- transvers beam dynamics (1)
- triangular flow (1)
- trigger efficiency (1)
- tungsten (1)
- two-electron systems (1)
- ultracold quantum gases (1)
- ultraperipheral and central heavy ion collisions (1)
- ultrashort laser pulses (1)
- unconventional superconductor (1)
- unsaturated phospholipid (1)
- van der Waals (1)
- vanadium (1)
- vanadium oxides (1)
- vapor-liquid-solid mechanism (1)
- variational Monte Carlo (1)
- vibronic (1)
- virtual photon emission (1)
- viscosity (1)
- viscous cosmology (1)
- viscous hydrodynamics (1)
- visual short-term memory (1)
- visual working memory (1)
- washboard pinning potential (1)
- white and brown dwarfs (1)
- wind (1)
- wind energy (1)
- wind turbine blades (1)
- wind turbines (1)
- wwPDB (1)
- x-ray techniques (1)
- yttrium-iron garnet (1)
- zero-point length (1)
- zerstörungsfrei (1)
- Θ+ pentaquark (1)
- Λ+c baryon (1)
- Λc⁺ (1)
- Σ hyperon (1)
- β-barrel assembly machinery (BAM) complex (1)
- γ-ray spectroscopy (1)
- γ-spectroscopy (1)
- η/s (1)
- κ meson (1)
- φ feed-down (1)
- ψ(3686) (1)
- √sN N = 2.76 TeV (1)
- field-effect transistor (1)
Institute
- Physik (3489) (remove)
The Large Hadron Collider (LHC) is the biggest and most powerful particle accelerator in the world, designed to collide two proton beams with particle momentum of 7 TeV/c each. The stored energy of 362MJ in each beam is sufficient to melt 500 kg of copper or to evaporate about 300 litre of water. An accidental release of even a small fraction of the beam energy can cause severe damage to accelerator equipment. Reliable machine protection systems are necessary to safely operate the accelerator complex. To design a machine protection system, it is essential to know the damage potential of the stored beam and the consequences in case of a failure. One (catastrophic) failure would be, if the entire beam is lost in the aperture due to a problem with the beam dumping system.
This thesis presents the simulation studies, results of a benchmarking experiment, and detailed target investigation, for this failure case. In the experiment, solid copper cylinders were irradiated with the 440GeV proton beam delivered by the Super Proton Synchrotron (SPS) at the High Radiation to Materials (HiRadMat) facility at CERN. The experiment confirmed the existence of the so-called hydrodynamic tunneling phenomenon for the first time. Detailed numerical simulations for particle-matter interaction with FLUKA, and with the two-dimensional hydrodynamic code, BIG2, were carried out. Excellent agreement was found between the experimental and the simulation results that validate predictions for the 7TeV beam of the LHC. The hydrodynamic tunneling effect is of considerable importance for the design of machine protection systems for accelerators with high stored beam energy. In addition, this thesis presents the first studies of the damage potential with beam parameters of the Future Circular Collider (FCC).
To detect beam losses due to fast failures it is essential to have fast beam instrumentation. Diamond based particle detectors are able to detect beam losses within a nanosecond time scale. Specially designed diamond detectors were used in the experiment mentioned above. Their efficiency and response has been studied for the first time over 5 orders of bunch intensity with electrons at the Beam Test Facility (BTF) at INFN, Frascati, Italy. The results of these measurements are discussed in this thesis. Furthermore an overview of the applications of diamond based particle detectors in damage experiments and for LHC operation is presented.
Measurements of the transverse momentum (pt) spectra of K0 s and Λ(Λ̄) in Pb–Pb and pp collisions at √sNN = 2.76TeV with the ALICE detector at the LHC at CERN up to pt = 20GeV/c and pt = 16GeV/c, respectively, are presented in this thesis. In addition, the particle rapidity densities at mid-rapidity and nuclear modification factors of K0 s and Λ(Λ̄) are shown and discussed. The analysis was performed using the Pb–Pb data set from 2010 and the pp data set from 2011. For the identification of K0 s and Λ(Λ̄), the on-the-fly V0 finder was employed on tracking information from the TPC and ITS detectors. The Λ and Λ̄ spectra were feed-down corrected using the measured published Ξ− spectra as input.
Regarding the rapidity density at mid-rapidity, a suppression of the strange particle production in pp as compared to Pb–Pb collisions is observed at all centralities, whereas the production per pion rapidity density stays constant as a function of dNch/dη including both systems. Furthermore, the relative increase of the individual particle species in pp and AA collisions is compatible for non- and single-strange particles when going from RHIC (√sNN = 0.2TeV) to LHC energies. On the other hand, in case of multi-strange baryons, a stronger increase in the particle production in pp is seen. The Λ̄ and Λ production in Pb–Pb and pp collisions was found to be equal. Concerning the nuclear modification factors, at lower pt (pt <5GeV/c), an enhancement of the RAA of Λ with respect to that of K0 s and charged hadrons is observed. This baryon-to-meson enhancement appearing in central Pb–Pb collisions at RHIC and LHC is currently explained by the interplay of the radial flow and recombination as the dominant particle production mechanism in this pt sector. The effect of radial flow is thus also seen in the low and intermediate pt region of RAA, where a mass hierarchy is discovered among the baryons and mesons, respectively, with the heaviest particle being least suppressed. When comparing the results from RHIC and LHC, the RCP is found to be similar at low-to-intermediate pt, while a significantly smaller RAA of K0 s and Λ in central and peripheral events at the LHC is observed in this pt region as compared to the RHIC results. This can be attributed to the larger radial flow in AA collisions and to the harder spectra at the LHC. At high pt (pt > 8GeV/c), a strong suppression in central Pb–Pb collisions with respect to pp collisions is found for K0 s and Λ(Λ̄). A significant high-pt suppression of these hadrons is also observed in the ratio of central-to-peripheral collisions. The nuclear modification of K0 s and Λ(Λ̄) is compatible with the modification of charged hadrons at
high pt. The calculations with the transport model BAMPS agree with these results suggesting a similar energy loss for all light quarks, i.e. u, d and s. Moreover, a compatible suppression for c-quarks appears in the ALICE measurements via the D meson RAA as well as in the BAMPS calculations, which hints to a flavour-independent suppression if light- and c-quarks are regarded. Within this consideration, no indication for a medium-modified fragmentation is found yet.
To summarize, for the particle production in Pb–Pb collisions at the LHC relative to pp neither at lower pt (rapidity density) nor at higher pt (nuclear modification factor) a significant difference of K0 s and Λ(Λ̄) carrying strangeness to hadrons made of u- and d-quarks was found.
Mit der hier vorliegenden Arbeit ist das Entladungsverhalten einer Dielektrischen Barriere Entladung anhand der elektrischen Parameter untersucht worden. Dazu wurde ein planparallele Elektrodenkonfiguration entwickelt und aufgebaut, die mit einer Sinus-Spannungs von maximal 5000 Vss und einer Frequenz von 5 kHz-20 kHz angesteuert wurde. Als Arbeitsgas wurde Argon im Druckbereich von 100 mbar - 1000 mbar verwendet. Auf diese Weise konnte ein Plasma erzeugt werden, in das bei einer maximalen Transfereffiienz von 96%, eine mittlere Leistung von bis zu 845 mW eingekoppelt werden konnte.
Da die Dielektrische Barriere Entladung auf Grund der Abschirmung der Elektroden vom Gasraum einige Besonderheiten gegenüber eines klassischen kapazitiv eingekoppelten Plasmas aufweist, können keine Rückschlüsse mittels einer einfachen Strom-Spannungsmessung auf die Vorgänge im Plasma gemacht werden.
Um trotzdem Einblick in die Entladung zu erhalten, wurde das von [Tra08] vorgeschlagene Ladungstransportmodel für die Analyse herangezogen und an den hier vorliegenden experimentellen Aufbau angepasst. So konnte unter anderem der Ein
uss der auf den Dielektrika befindlichen Restladungsträger auf die Ausbildung der Entladung untersucht werden. Des Weiteren ist aus den gewonnen Größen die Elektronendichte des Plasmas bestimmt worden. Diese liegt bei der hier untersuchten dielektrischen Glimmentladung, je nach Gasdruck und Frequenz, im Bereich zwischen 5 X 10exp9 - 2 X 10exp10 1/cm3 . Auch konnten in diesem Zusammenhang qualitative Aussagen über die Entwicklung der Elektronentemperatur gemacht werden.
Zusammen mit Kurzzeitaufnahmen, die den Verlauf der Entladung dokumentieren und den in [Sch11] gemachten Untersuchungen zur Excimerstrahlung konnte so ein umfassendes Bild der Vorgänge im Plasma erstellt und Kriterien erarbeitet werden, die den für eine Dielektrische Barriere Entladung typischen Ubergang zwischen einer Glimmentladung zu einer filamentierten Entladung erklären können.
Im Rahmen dieser Diplomarbeit haben Arbeiten am Elektronen-Streuexperiment von Prof. J. Jacoby und Dr. R. Berezov an der Goethe-Universität Frankfurt stattgefunden. Am Experiment wurden durch Møller-Streuung verschränkte Elektronen auf ihre Spin-Abhängigkeit untersucht. Die Untersuchung erfolgte als Koinzidenzmessung, dessen Genauigkeit von der zeitlichen Auflösung der Detektoren abhängt. Als Koinzidenzlogik diente ein von Julian Schunk entwickeltes Datenerfassungsprogramm, das auf einem Oszilloskop installiert wurde...
Die vorliegende Arbeit präsentiert den Aufbau und die Diagnostik eines Niederdruck-HF-Plasmas. Durchgeführt wurden die Messungen in einem Gasgemisch aus Ar/He (50%=50%). Sie dienten dazu, nähere Einblicke in die Plasmaparameter eines HF-Plasmas zu erhalten. Einen Schwerpunkt der vorliegenden Arbeit bildete dabei die Auswirkung unterschiedlicher Antennengeometrien auf die Entladungseigenschaften. Hierfür wurden die Plasmaparameter Elektronentemperatur Te, Elektronendichte ne und HF-Leistung in Abhängigkeit des Gasdruckes bei einer Vorwärtsleistung des HF-Generators von 1kW untersucht. Um eine sinnvolle Diagnostik zu gewährleisten, war es zunächst erforderlich eine induktive HF-Einspeisung zu konzipieren und eine Impedanzanpassung an dem vorhandenen 13,56MHz Generator vorzunehmen. Die Einspeisung der HF-Leistung geschieht über eine Spule, nach dem Transformatorprinzip. Der Aufbau bietet die Möglichkeit einer modularen Gestaltung der verwendeten Antennengeometrie. Hierdurch ist es möglich, sowohl die Länge, die Windungsbreite als auch die Windungsanzahl schnell zu ändern, um experimentell ein Optimum der Plasmaparameter bezüglich der Plasmaanregung zu erreichen.
Für die Bestimmung der Plasmaparameter wurde vorwiegend eine nicht invasive Diagnostiktechnik, die Emissionsspektroskopie, eingesetzt. Sie bietet den Vorteil, ein Plasma unberührt zu lassen und dessen Eigenschaften nicht zu verfälschen. Zusätzlich wurde mit einer Langmuirsonde die Elektronendichte gemessen. Die eingespeiste HF-Leistung wurde mit einem im HF-Generator befindlichen Reflektometer überwacht und dokumentiert. Durch systematisch durchgeführte Messungen konnte die Elektronentemperatur in Abhängigkeit des Gasdruckes für unterschiedliche Spulengeometrien mit Hilfe der Spektroskopie bestimmt werden. Es ergaben sich typische Elektronentemperaturen einer induktiven Entladung zwischen 1 eV und 5 eV. Die Ursache einer höheren Elektronentemperatur bei niedrigen Gasdrücken, unterhalb von 1 Pa, kann durch die stochastische Heizung sowie resonante Heizmechanismen erklärt werden.
Die mit der Langmuirsonde bestimmte Elektronendichte belief sich auf 4 x 10 exp 15 m exp -3 bei niedrigen Gasdrücken und einem Maximum von 4 x 10 exp 17 m exp -3 bei einem Gasdruck von 3 Pa. Elektronendichten dieser Größenordnung sind typisch für induktive Entladungsplasmen, die ein Maximum von 1019 m exp -3 [Lie05] erreichen können.
Die eingespeiste HF-Leistung zeigte dabei eine starke Abhängigkeit von der Antennengeometrie. Durch die Optimierung der Spulenkonfiguration ergab sich eine maximale eingespeisten HF-Leistung von 0,8kW.
Ein Vergleich von HF-Leistung und Elektronendichte bestätigte die theoretische Modellvorstellung, die einen linearen Zusammenhang zwischen diesen beiden Größen postuliert. Somit konnten wichtige Eigenschaften bezüglich einer HF-Entladung sowie Einflüsse der Antennengeometrie auf die Entladungseigenschaften untersucht und umfangreich diskutiert werden.
Optische Untersuchungen des Entladungsverhaltens einer dielektrischen Barriere Entladung in Argon
(2011)
Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine "Dielektrische Barriere Entladung" (DBE) mit planparalleler Elektrodengeometrie aufgebaut und mittels optischer Diagnostik untersucht und analysiert. Die mit der Dielektrischen Barriere Entladung erzeugte Strahlung soll für die Wassersterilisation durch UV-Entkeimung genutzt werden.
Als Arbeitsgas wurde Argon verwendet. Argon Excimere emittieren VUV-Strahlung mit einer Wellenlänge von 126nm. Die Ansteuerung der DBE erfolgte mit einer Sinusspannung. Die Amplitude der Sinusspannung wurde von 1600V/SS-5000V/SS bei einer Frequenz von 5kHz-20kHz und einem Druck von 100mbar-1000mbar variiert.
Bei der Entwicklung einer Lampe zur Wassersterilisation ist die Kenntnis der Effizienz notwendig. In dieser Arbeit wurde daher untersucht, welchen Einfluss Druck, Spannung und Frequenz auf die VUV-Konversionseffizienz (Verhältnis der eingekoppelten Leistung zur Lichtleistung bei 126nm) haben. Bei einem Druck von 600mbar und einer Effektivspannung von ca. 1050V konnte bei 6kHz eine
maximale VUV-Konversionseffizienz von ca. 6% erzielt werden. Die Lichtleistung bei einer Wellenl¨ange von 126nm betrug dabei 11, 5mW.
Die Bildung von Excimeren setzt das Vorhandensein von Argonatomen im metastabilen Zustand voraus. Zum einen entstehen diese metastabilen Anregungszustände durch direkte Anregung bei Stoßprozessen, zum anderen können sie durch Abregung eines höheren Anregungszustandes unter Aussendung von Strahlung entstehen. Die Wellenlängen, der bei einem solchen Übergang emittierten Strahlung (Erzeugerlinien) befinden sich im sichtbaren Bereich. Zur Analyse des sichtbaren Spektrums wurde ein Spektrometer verwendet. Es konnte ein direkter Zusammenhang zwischen den Erzeugerlinien und der Entstehung von Excimerstrahlung nachgewiesen werden. Eine Messung dieser Erzeugerlinien kann daher als erster Indikator für die Erzeugung von VUV-Excimerstrahlung dienen. Bei dielektrischen Barriere Entladungen muss zwischen drei Entladungsformen unterschieden werden. Man unterscheidet homogene, filamentierte und quasihomogene Entladungen. Zur genaueren Untersuchung der Dynamik der DBE und der Entstehung dieser unterschiedlichen Entladungsformen wurden Aufnahmen mittels Kurzzeitkamera angefertigt und in Bezug auf die Parameter Druck, Spannung und Frequenz untersucht. In Zusammenarbeit mit [Hoc11] wurden Entladungsphasendiagramme erstellt, welche unter Kenntnis von Druck, Spannung und Frequenz eine Zuordnung der Entladungsform bei den jeweiligen Parametern ermöglichen. Es wurde gezeigt, dass die maximale VUV-Konversionseffizienz im Bereich homogener Entladungen erreicht wird und das homogene Entladungen bei Variation der Parameter nur einen kleinen Bereich im Vergleich zu den anderen Entladungsformen einnehmen.
Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein Kabelpulsgenerator entwickelt und untersucht, der zur Erzeugung dielektrischer Barriereentladungen, genutzt wird. Diese Barriereentladung soll zur Wassersterilisation angewendet werden. Als schnelles Schaltelement des Kabelpulsers wurde ein Lorentz-Drift-Schalter (LDS), der ebenfalls in der Arbeitsgruppe Plasmaphyik entwickelt wird, verwendet. Dieser wurde grundlegend auf dessen elektrische Eigenschaften in Bezug auf den Einsatz in einem Pulsgenerator untersucht. Zudem sollen diese Messungen zur Weiterentwicklung des LDS von Nutzen sein und werden in diesem Kapitel zusammengefasst und interpretiert.
Zur Bestimmung des Arbeitsgasdrucks wurde der Verlauf der Durchbruchspannung verschiedener Gase in Abhängigkeit des Drucks aufgenommen. Durch diese Messungen konnte die maximale Haltespannung zum jeweiligen Druck, sowie der optimale Arbeitsdruckbereich des Schalters, der möglichst nahe des Selbstdurchbruchs liegt, ermittelt werden. Es wurde ein Verlauf entsprechend der Abhängigkeit der Paschenkurve bestimmt. Dabei wurde festgestellt, dass sich die Druckbereiche der Gase Argon, Stickstoff und Luft stark von dem des Wasserstoffs unterscheiden.
Um möglichst steile Pulsflanken des Kabelpulsgenerators zu gewährleisten, wurden Messungen der Spannungabfallraten am LDS durchgeführt. Da das Plasma im Schalter als ohmsche Last angesehen werden kann, korreliert der Spannungsabfall mit dem Stromanstieg. Hierbei konnte generell ein Anstieg der Spannungsabfallzeit mit zunehmender Ladespannung festgestellt werden. Teilweise konnte ein sprunghaftes Verhalten nachgewiesen werden, was wie folgt zu interpretieren ist: Der LDS ist ein schneller Gasentladungsschalter für hohe Ströme und hohe Spannungen. Um eine laufende Entladung durch die Lorentzkraft im Elektrodenzwischenraum zu erreichen, wird eine gewisse Stromdichte benötigt, die das ”saubere” Durchzünden des Schalters gewährleistet, das Plasma an den Elektroden nach oben laufen lässt und später die Selbstlöschung einleitet. Die in der Kapazität des Koaxialkabels gespeicherte Energie reichte bei kleinen Ladespannungen nur zu einer kurzen Uberbrückung der Elektroden. Zudem konnte eine Steigerung der Spannungsabfallzeit mit zunehmendem Druck festgestellt werden, was dafur spricht den Schalter bei einem Druckbereich möglichst nahe des Selbstdurchbruchs zu betreiben, um ein optimales Entladeverhalten zu gewährleisten. Weitere wichtige Parameter eines Gasentladungsschalters sind die Delay- und Jitterwerte. Neben dem Delay wurden im Rahmen dieser Arbeit erstmals Jittermessungen am LDS durchgefuürt. Diese wurden mit den oben genannten Gasen mit unterschiedlichen Triggerpulsen gemessen. Im Wesentlichen wurde ein kürzerer und ein längerer Triggerpuls mit Pulslängen von 1 µs und 31 µs verwendet.
Weiterhin fand erstmals der Betrieb des LDS mit Wasserstoff als Arbeitsgas statt. Neben diversen Vorteilen im Entladeverhalten, erlaubt ein Betrieb des Schalters mit Wasserstoff die Verwendung von reversiblen Gasspeichern auf Titan- oder Zirkoniumbasis. Durch beheizen dieser Speicher, geben sie Gas ab und nehmen es beim Abkühlen wieder auf. Dadurch sind abgeschlossene Schaltsysteme, sogenannte ”Sealed-Off”-Systeme, fur weitere Prototypen realisierbar [Pet07].
Es wurde festgestellt, dass der Delay stark von der Triggermethode bzw. der Pulslänge des Triggers abhängt. Auch hier wird ein schneller Spannungsanstieg benötigt. Je schneller die Startelektronen durch das Triggerelement bereitgestellt werden, desto schneller zundet das Plasma im Elektrodenzwischenraum. Für einzelne Schaltvorgänge spielt der Delay eine untergeordnete Rolle, betrachtet man jedoch Repetitionsraten gewinnt jeder einzelne zeitliche Ablauf eines Schaltprozesses an Bedeutung. Bei den oben erwähnten ersten Jittermessungen konnten bei allen Gasen sehr niedrige Jitterwerte von deutlich unter 100 ns erreicht werden. Auch hier wurde eine starke Triggerpuls- und Arbeitsgasabhängigkeit festgestellt. Auffällig wurde dies bei Untersuchungen mit Luft. Hier konnte der Jitter mit dem steilen Anstieg des kurzen Triggerpulses halbiert werden. Bei Messungen mit Wasserstoff wurde ein Jitter von 13 ns erreicht. Wiederum ergab sich eine Verbesserung des Jitters mit zunehmender Ladespannung.
Des Weiteren wurde die Pulsform und deren Impedanzabh¨angigkeit am Spannungsausgang des Kabelpulsers untersucht. Unterschiedliche Impedanzwiderstände wurden angefertigt und in den Pulseraufbau integriert. Es zeigte sich eine eher geringe Änderung der Pulsform bei unterschiedlichen Impedanzwiderständen. Untersuchungen zeigten, dass die Spannungsamplitude mit dem Widerstandswert variiert, da er wie ein Spannungsteiler wirkt. Die radialsymmetrischen Impedanzwiderstände erzeugen eine weniger stufig abfallende Flanke. Die besten Resultate, was die Pulsform betrifft, wurde jedoch durch eine niederinduktivere Erdung erzielt. Es wurde ein Kabelpulsgenerator mit einem relativ ebenen Pulsplateau entwickelt, dessen Parameter, wie z.B. die Pulsbreite und die Spannungsamplitude, weitgehend unabhängig voneinander variierbar sind.
In dieser Diplomarbeit wurden zwei vom Funktionsprinzip und Aufbau her vollständig unterschiedliche Plasmabeschleuniger aufgebaut und bezüglich ihrer Eigenschaften untersucht. Der erste Aufbau ist ein Lorentzdriftbeschleuniger (LDB) mit kapazitiv erzeugten Plasmen, bei dem das Funktionsprinzip auf der Wirkung der Lorentzkraft auf bewegte Ladungsträger im Magnetfeld beruht. Der zweite Teil des Experiments stellt einen induktiven Beschleuniger (IB) dar, dessen Erzeugung und Beschleunigung von Plasmen auf Grund von Induktionskräften geschieht.
Die optischen und elektrischen Messungen von beiden Beschleunigern wurden in einem speziell konstruierten Experimentieraufbau durchgeführt. Beim Lorentzdriftbeschleuniger wurde der Einfluss der Elektrodenlänge auf den Bewegungsablauf der Plasmaentladung untersucht. Später, bei der Durchführung der Messungen mit dem induktiven Beschleuniger wurde der LDB als Schalter eingesetzt. Dabei stellte sich heraus, dass die Erosion der Elektroden aus Messing, die die Lebensdauer des Lorentzdriftbeschleunigers begrenzt, von der Stromstärke abhängt.
Als Ergebnis stellte sich heraus, dass der LDB einen einfacheren Aufbau als der IB hatte, die Ausstoßgeschwindigkeit des Plasmas war im Vergleich zum IB höher und betrug im Durchschnitt etwa 50-60 [km/s] gegenüber ≈ 21,5±6,5 [km/s] beim IB. Dagegen wurde beim IB eine größere Plasmamasse von 27 [μg] erzeugt gegenüber 2,8 [μg] beim LDB. Somit erreichte der IB eine höhere Schubkraft von ≈ 66 [N] bei einem Impuls von 0,58±0,17 [mNs] pro Puls mit Pulslängen um 0,88 ×10 -5 [s] . Im Gegensatz dazu lag die Schubkraft des LDB`s bei etwa 27-32 [N] mit einem Impuls von 0,135-0,162 [mNs] pro Puls mit Pulslängen von 5-5,75 ×10 -6 [s].
Optimierung der Rekonstruktionsparameter zur Messung von Quarkonia im zentralen ALICE Detektor
(2011)
Seit den ersten Kollisionen im November 2009 läuft der LHC am CERN und dringt in noch nie dagewesene Energiebereiche vor. Die Schwerionenkollisionen innerhalb des ALICE Detektors sollen Aufschluss über die stark wechselwirkende Materie und ihre verschiedenen Phasen geben. Dem liegt die Untersuchung des Quark-Gluon-Plasmas zugrunde. Eine Signatur des Quark-Gluon-Plasmas ist die Rate von produzierten Quarkonia. Diese zerfallen in Leptonenpaare und sind damit zu identifizieren.
In der vorliegenden Arbeit wird diese Rate zur Messung von Quarkonia aufgegriffen und untersucht. Bei der Untersuchung der Simulation durch die Selektion der e++e--Paare, die ausschließlich aus einem J/y stammen, lässt sich ein Massenspektrum produzieren, das im Rahmen dieser Arbeit genauer betrachtet wurde. Durch die genaue Untersuchung der Bremsstrahlung und deren Lokalisierung lässt sich zeigen, dass besonders der ITS ein hohes Maß an Bremsstrahlungsprozessen mit sich bringt, was auf die große Materialanhäufung zurückzuführen ist. Um dies näher zu untersuchen, wurde das Augenmerk auf den ITS gelegt. Eines der wichtigsten Merkmale, die den Bremsstrahlungsprozess beschreiben, ist der Energieverlust. Durch die Bethe-Heitler-Funktion lässt sich der gesamte Detektor nur bedingt beschreiben. Erst die Betrachtung, die sich mit einer Einschränkung auf den ITS und den Azimutwinkel beschäftigt, zeigt eine genaue Beschreibung durch die Parameter der Funktion.
Nach der genauen Beschreibung der Bremsstrahlung wurden verschiedene Methoden entwickelt, in denen die Bremsstrahlungsprozesse innerhalb des invarianten Massenspektums der e++e--Paare ausgeschnitten werden können. Die Methoden der Selektion durch die Anzahl der Spurpunkte sowie die Selektion durch die Position der Spurpunkte zeigen, dass bereits minimale Selektionen ein sehr gutes Signal ergeben. Durch den Vergleich mit den herkömmlichen Selektionen SPDany und SPDfirst, zeigt sich, dass hierbei viel Signal verloren geht und diese Methode für bestimmte Analysen optimiert werden kann.
Durch die Anwendung auf die Datensätze, die während einer Strahlzeit im Jahr 2010 genommen wurden, bestätigte sich die Vermutung. Durch die Selektion von SPDany wird das Signal reduziert. Vergleicht man die Anzahl der Einträge im Signalbereich durch die Reduktion der Teilchen ohne Spurpunkte im ITS (NITSpunkten>0) zu der Anzahl der Einträge durch SPDany, ergibt dies eine Verminderung von bis zu 40%. Die Ursache für den großen Verlust innerhalb des Signalbereichs wird zusätzlich verstärkt, indem der SPD durch Kühlungsprobleme ausgeschaltet ist.
Eine weitere Methode, die untersucht wurde, war die Reduktion der Auswirkungen von Bremsstrahlung mit Hilfe der Kinkanalyse. Diese Methode ließ keine qualitativen Rückschlüsse auf die Analyse der Bremsstrahlung zu.
Dennoch zeigt das Ergebnis, dass das Signal von J/y’s in Proton-Proton Kollisionen um mehr als 40% mehr Einträge verbessert werden kann und sich dieses Prinzip nicht nur theoretisch in den simulierten Daten niederschlägt sondern auch in den untersuchten Datensätzen. Nun gilt es, diese Methode auch in anderen Studien einzubauen, um so eine alltagstaugliche Überprüfung der Erkenntnisse zu gewährleisten.
The measurement of dielectrons (electron-positron pairs) allows to investigate the properties of strongly interacting matter, in particular the Quark-Gluon Plasma (QGP), which is created in relativistic heavy-ion collisions at the LHC. The evolution of the collision can be probed via dielectrons since electrons do not interact strongly and are created during all stages of the collision. One of the interests in dielectron measurements is motivated by possible modifications of the electromagnetic emission spectrum in the QGP, where pp collisions are used as a medium-free reference. The dielectron spectrum consists of contributions from various processes. In order to estimate contributions of known dielectron sources, simulations of the so-called dielectron cocktail are performed. In this thesis, dielectron cocktails in minimum bias pp collisions at p s = 7 TeV, p–Pb collisions at p sNN = 5.02 TeV and in central (0-10%) and semi-central (20-50%) Pb–Pb collisions at p sNN = 2.76 TeV at the LHC are presented.
Das Compressed Baryonic Matter Experiment (CBM) wird im Rahmen der Facility for Antiproton and Ion Research (FAIR) entwickelt, um das Phasendiagramm stark wechselwirkender Materie vorwiegend im Bereich hoher Dichte ausgiebig zu studieren. Dazu sollen Kollisionen schwerer Ionen durchgeführt werden und die Reaktionsprodukte mit hoher Präzision in Teilchendetektoren gemessen und identfiziert werden. Eine wichtige Aufgabe besteht in der Unterscheidung von Elektronen und Pionen, zu der ein Übergangsstrahlungszähler (Transition Radiation Detector) beiträgt. Übergangsstrahlung wird im relevanten Impulsbereich dieser Teilchen nur von Elektronen emittiert und soll im Detektor registriert werden.
In der vorliegenden Arbeit wird die Entwicklung dieses Detektors auf Basis von Vieldrahtproportionalkammern (Multiwire Proportional Chamber ) hauptsächlich anhand von Simulationen diskutiert, aber auch erste Testmessungen eines Prototypen vorgestellt. Der Schwerpunkt der Simulationen eines einzelnen Detektors liegt in der Untersuchung der Effiienz in Abhängigkeit seiner Dicke.
Der Übergangsstrahlungszähler für CBM wird aus mehreren Detektorlagen bestehen. Daher wird außerdem die Effizienz des Gesamtsystems analysiert, indem verschiedene Methoden zur Kombination der einzelnen Signale angewendet werden. Darüber hinaus wird die Effizienz des verfolgten Detektorkonzepts in Abhängigkeit des Radiators, der Anzahl der Detektorlagen, sowie des Teilchenimpulses präsentiert.
In dieser Arbeit wurde die Leistungsfähigkeit des neuen Inner Tracking System (ITS) in Bezug auf die Messung von Spektren der invarianten Masse von Dielektronpaaren im Rahmen des ALICE Experiments am LHC ausgewertet. Zu Beginn der Planungen zum zukünftigen ITS wurden zwei verschiedene Designmöglichkeiten in Betracht gezogen: Auf der einen Seite ein ITS, welches die Möglichkeit zur Teilchenidentifizierung mittels spezifischem Energieverlust pro Wegstrecke bietet und auf der anderen Seite ein ITS welches diese Möglichkeiten nicht hat. Es wurde untersucht, ob es zukünftig möglich sein wird aus der Steigung des Spektrums der invarianten Masse von Dileptonen zwischen 1,1 GeV/c2 < Mee < 2,0 GeV/c2 direkt die Temperatur des Quark-Gluon-Plasmas zu extrahieren. Weiterhin wurde geprüft welches der beiden Systeme diese Aufgabe besser erfüllt.
Das neue ITS bietet gegenüber dem alten ITS Vorteile, die in dieser Analyse genutzt wurden. Zuerst, siehe Abschnitt 3.4, wurde ein zweidimensionaler Schnitt auf den Öffnungswinkel und die invariante Masse angewandt um Elektronen und Positronen aus Dalitzzerfällen und Photonkonversionen zu identifizieren und für die folgende Analyse zu verwerfen. Hierzu wurde die verbesserte Spurfindungseffizienz hin zu kleinen Transversalimpulsen ausgenutzt, um die Anzahl an zu kombinierenden Teilchen und damit die Wahrscheinlichkeit richtige Paare zu finden, zu erhöhen. Allerdings können Teilchen, welche nur im ITS nachgewiesen werden können, nicht zweifelsfrei (ITSPID), beziehungsweise gar nicht (ITSnoPID) identifiziert werden. Die Simulationen ergeben, dass ein zukünftiges ITS mit der Möglichkeit zur Teilchenidentifizierung leicht bessere Werte in der Signifikanz und im Verhältnis von Signal zu Untergrund liefern kann.
Die verbesserte Vertexfindung wird zur Reduktion des Beitrags durch Elektronen und Positronen aus semileptonisch zerfallenden D-Mesonen (Abschnitt 3.4.4) ausgenutzt.
Die Elektronen und Positronen, welche nach den Schnitten in der Stichprobe blieben, wurden verwendet um den Untergrund zu simulieren (Abschnitt 3.4.5). Daraufhin wurde die Signifikanz und das Verhältnis von Signal zu Untergrund berechnet. Mit diesen Informationen (Abschnitt 3.5.3) wurde ein Spektrum der invarianten Masse von Dileptonen mit der zu erwartenden Anzahl von 2,5 · 109 zentralen Blei-Blei-Kollisionen erzeugt. Dies führt zu den in Abschnitt 3.5.4 gezeigten Spektren. Nach Abzug der Beiträge durch die semileptonischen D-Meson Zerfälle und durch den hadronischen Cocktail ist noch der zu erwartende Beitrag durch die thermische Strahlung (Abschnitt 1.5) im Spektrum vorhanden. Eine Parametrisierung dieser Kurve ergibt die Temperatur des Quark-Gluon-Plasmas.
Der Unterschied der ermittelten Messwerte der Temperatur zwischen dem zukünftigen ITS mit Teilchenidentifizierung und ohne ist gering (Abschnitt 3.5.5). Die Messung ergibt keine signifikanten Unterschiede zwischen beiden ITS Entwürfen. Aufgrund dieses Ergebnisses kann man sagen, dass für die Messung von Dileptonen im Niedrigmassenbereich keine ITS PID notwendig ist. In den mittlerweile veröffentlichten ITS Technical Design Report sind die Ergebnisse dieser Studie eingeflossen. Es wurde beschlossen, dass der ITSnoPID umgesetzt wird.
Da in der Run 3 Periode des CERN LHC die Kollisionsrate auf 50 kHz erhöht werden soll, muss die ALICE TPC umgebaut werden. Die Vieldrahtproportionalkammern mit Sperrgitter sollen gegen eine GEM-basierte Auslese ausgetauscht werden, um eine kontinuierliche Auslese zu ermöglichen.
Es wurde eine GEM-Testkammer, die mit drei und vier GEM-Folien betrieben werden kann, entwickelt und gebaut. GEM-Folien wurden unter dem Mikroskop auf Fehler untersucht und auf ihre Spannungsfestigkeit hin getestet sowie gerahmt und in die Kammer eingesetzt. Mit der fertigen kleinen TPC mit GEM-basierter Auslese wurden IBF und Energieauflösung gemessen. Ziel der Messungen war es, einen möglichst geringen IBF von unter 1 % zu erhalten, um so wenig wie möglich Feldverzerrungen im Driftvolumen der TPC zu erhalten, bei gleichzeitig guter Energieauflösung von mindestens 12 %, um eine gute Teilchenidentifikation in der TPC sicherzustellen.
Da standard GEM-Konfigurationen mit nur drei GEM-Folien zwar eine gute Energieauflösung, jedoch zu viel IBF aufweisen, wurden die Messungen hauptsächlich mit vier GEM-Folien durchgeführt. Es wurden zwei verschiedene Arten von GEM-Folien verwendet, Standard (S) und Large-Pitch (LP) GEM-Folien, die bei einem Großteil der Messungen in der S-LP-LP-S-Konfiguration angeordnet waren.
Es wurde festgestellt, dass sich IBF und Energieauflösung gegenläufig verhalten, bei besser werdendem IBF also die Energieauflösung schlechter wird und umgekehrt.
Es wurden zwei verschiedene Gasmischungen, Ne-CO2-N2 (90-10-5) und Ar-CO2 (90-10), untersucht. Mit Neon wurde bei einem Gain von 2000 gemessen, mit Argon nur bei einem Gain von 1000, da bei Argon die Anzahl der produzierten Elektronen pro cm etwa doppelt so groß ist.
Der IBF war mit beiden Gasmischungen etwa gleich groß. Die Energieauflösung war mit Argon jedoch aufgrund des niedrigeren Gains erheblich schlechter. Mit Ne-CO2-N2 (90-10-5) gelang es, einen Arbeitspunkt mit einer Energieauflösung von etwa 12 % und einem IBF von unter 1 % zu finden, mit Ar-CO2 (90-10) war dies jedoch nicht der Fall.
In dieser Arbeit wurde der mittlere Transversalimpuls 〈pT〉 für nicht identifizierte, geladene Hadronen in pp und Pb–Pb Kollisionen bestimmt. Dazu wurden die pT -Spektren mit verschiedenen Funktionen bis pT = 0 extrapoliert. Die 〈pT〉 -Abhängigkeit wurde sowohl für die Anzahl der gemessen Teilchen nacc , als auch für die Anzahl der geladene Spuren nch gezeigt. Im Rahmen der Zentralitätsabhängigkeit wurde für periphere Ereignisse (70% bis 80 %) 〈pT〉 = 550, 1MeV/c gemessen. Der mittlere Transversalimpuls steigt bis auf 〈pT〉 = 628, 9MeV/c für Zentralitäten von 5% - 20% und verringert sich dann auf 〈pT〉 = 626, 8MeV/c für die zentralsten Kollisionen (0% - 5%) ab. Der Vergleich zu pp und Pb–Pb Kollisionen zeigte Gemeinsamkeiten für niedrige Multiplizitäten und ein sich unterscheidendes Verhalten für höhere Multiplizitäten.
Neben der Bestimmung der systematischen Unsicherheiten ist ein nächster Schritt die Unterscheidung zwischen hadronischer und elektromagnetischer Wechselwirkung für geringe Multiplizitäten in Pb–Pb Kollisionen. Eine Möglichkeit zur Unterscheidung wurde bereits mit Hilfe des ZDC gezeigt [Opp11]. Ebenfalls die Unterschiede zwischen pp und Pb–Pb betrifft eine Untersuchung der 〈pT〉 -Entwicklung für Jets und den sie umgebenden Hintergrund.
Eine allgemeine Erweiterung der Analyse stellt die Untersuchung von 〈pT〉 für identifizierte Teilchen da. Diese Analyse würde vor allem die besonderen PID Fähigkeiten von ALICE nutzen und könnte die schon beobachteten Unterschiede der NA49 Kollaboration[NA499] bei höheren Energien untersuchen
Die vorgestellte Arbeit beschreibt die Messung neutraler Pionen in pp-Kollisionen bei √s = 8 TeV. Die Messung kann als Referenz für Pb-Pb-Kollisionen dienen und somit dazu beitragen, die Eigenschaften des QGP zu untersuchen. Für die Messung werden Daten des ALICE-EMCal-Detektors verwendet, die 2012 gemessen wurden. Das EMCal kann die deponierte Energie und die Position von Photonen messen. Es fasst die deponierte Energie zu sogenannten Clustern zusammen. Durch die Kombination von Clustern aus derselben Kollision werden π0 rekonstruiert. Mithilfe des ITS wird der primäre Vertex bestimmt, um die Verteilung der Cluster-Paare als Funktion von minv und pT anzugeben. Die potentiellen π0 werden anschließend in pT-Bereiche eingeteilt. Durch die mixed Event Methode wird der unkorrelierte Untergrund abgezogen. Das im Folgenden extrahierte π0-Signal wird parametrisiert, um die Position des peaks zu bestimmen. Ausgehend von der Parametrisierung wird der korrelierte Untergrund subtrahiert und das Signal in einem definierten Bereich um die peak-Position integriert. Man erhält ein pT abhängiges Spektrum. Das Spektrum wird sowohl für die gemessenen Daten als auch für simulierte Daten berechnet. Durch die Simulation wird eine Korrektur des Spektrums hinsichtlich der Akzeptanz des Detektors und Effizienz der Analyse-Methoden ermöglicht. Das korrigierte Spektrum wird für die Standardanalyse sowie für systematische Variationen berechnet. Aufgrund von resultierenden Unterschieden kann eine systematische Unsicherheit für das Ergebnis abgeschätzt werden.
Ergebnis dieser Arbeit ist der Lorentz-invariante Yield (vgl. Abbildung 23) als Funktion von pT. Das Raw Yield wurde dazu mithilfe von Simulationen korrigiert und systematische Fehler wurden abgeschätzt.
Die Messung kann mit anderen π0 Analysen verglichen werden. Für π0 Analysen können neben dem EMCal auch weitere Detektoren verwendet werden. Eine dieser Analysen verwendet eine Rekonstruktion der π0 durch konvertierte Photonen, die sogenannte Photon-Conversion-Method (PCM). Außerdem sind Analysen mit dem PHOS Kalorimeter und hybride Methoden möglich, beispielsweise PCM-EMCal.
Im Rahmen dieser Arbeit wurden grundlegende Eigenschaften von GEM-Verstärkungsstrukturen untersucht. Dies waren der Einfluss des Alignmenteffektes auf die Reproduzierbarkeit von Messungen, die Elektronenextraktionseffizienz von GEMs im allgemeinen und die Auswirkungen von Druckschwankungen auf die Gasverstärkung. Weiterhin wurden verschiedene vierlagige GEM-Verstärkungssysteme mit einer MP-GEM an erster Stelle in Hinblick auf Ionenrückfluss und Energieauflösung untersucht.
Der Alignmenteffekt ist noch nicht vollkommen verstanden und verlangt weitere Untersuchungen. Was aber definitiv gesagt werden kann ist, dass das Drehen der GEMs um 90° die Reproduzierbarkeit der Messergebnisse sicherstellt.
Die unterschiedlichen Elektronenextraktionseffizienzen der verschiedenen GEM-Typen sind noch unverstanden. Auch wenn die grundsätzliche Zunahme der Extraktion mit zunehmenden Transferfeld verständlich ist, so bleibt vor allem das Verhalten einer LP-GEM in diesem Kontext bis jetzt unerklärlich.
Die Versuche mit einer MP-GEM an erster Stelle einer vierlagigen Verstärkungsstruktur haben sich als keine Verbesserung im Vergleich zu den S-Konfigurationen herausgestellt. Auch wenn manche gefundenen Einstellungen die Kriterien von einem IBF von weniger als 1 % und einem σ(55Fe) von weniger als 12 % gleichzeitig erfüllen, liegen diese Messpunkte so knapp an den definierten Grenzen, dass sie nicht für den Betrieb in der Spurendriftkammer von ALICE geeignet sind. Eine Erkenntnis, die trotzdem gewonnen werden konnte, ist, dass sich das Verhalten von verschiedenen Konfigurationen verstehen lässt. So ist die beste untersuchte Konfiguration die MP-LP-LP-S-Konfiguration gewesen, danach folgte die MP-S-LP-S und als schlechteste hat die MP-S-LP-SP-Konfiguration abgeschnitten. Dies ist genau die gleiche Reihenfolge, wie sie auch bei den S-Konfigurationen auftritt: S-LP-LP-S, dann S-S-LP-S und danach S-S-LP-SP. Ein wichtiger Schritt in einem guten Kompromiss zwischen Ionenrückfluss und σ(55Fe), scheinen zwei LP-GEMs an zweiter und dritter Stelle zu sein und weniger der Lochabstand der letzten GEM.
Die Druckabhängigkeit der Gasverstärkung hat einen großen Einfluss auf die Verstärkung und damit auf die Reproduzierbarkeit von Messungen. Bei einem Höhenunterschied von ca. 400 m ergibt sich eine Änderung der Verstärkung von ca. 35 %. Zusätzlich wird dieser Effekt von lokalen Wetterbedingungen überlagert. Der Einfluss des Luftdruckes kann jedoch mit dem Fit in Abbildung 43 berücksichtigt und damit herausgerechnet werden
The Time Projection Chamber (TPC), a large gaseous detector, is the main particle identification device of the ALICE experiment at the CERN LHC. The desired performance of the TPC defines the requirements for the gas mixture used in the detector. The active volume was filled with either Ne-CO2 (90-10) or Ne-CO2-N2 (90-10-5) during the first LHC running period. For LHC Run 2 the gas mixture is changed to Ar-CO2. Calculations of relevant gas properties are performed for Ar-based gas mixtures and compared to Ne-based gas mixtures to identify the most suitable Ar mixture. The drift velocity of ions in Ar is lower than in Ne. The closing time of the gating grid has to be adjusted accordingly to avoid drift field distortions due to back-drifting ions. The drift times of ions in the TPC readout chambers are calculated for the respective gas mixtures to determine the time to collect all ions from the amplification region. For LHC Run 3 the TPC readout chambers will be upgraded. The Multiwire Proportional Chambers (MWPCs) will be replaced by readout chambers based on Gas Electron Multipliers (GEMs) which are operated in continuous mode. As a consequence an ion backflow of the order of 1% causes significant space-charge distortions in the TPC drift volume. Similar distortions are expected in data taken specifically for the study of space-charge effects at the end of Run 1. The gating grid of the MWPCs is operated in the open state allowing the ions from the amplification region to enter the drift volume. The magnitude of the distortions in this data is measured and compared to the expectations for the TPC upgrade and results from current simulations.
In dieser Arbeit wurden die ersten Schritte unternommen um Elektronen aus den Zerfällen schwerer Quarks zu messen. Im Folgenden wird zunächst ein Überblick zum physikalische Hintergrund gegeben und der elliptische Fluss als Sonde zur Untersuchung des QGP motiviert. Anschließend werden der LHC und ALICE näher beleuchtet und die einzelnen Detektorsysteme, die für diese Analyse wichtig sind, vorgestellt. Im weiteren wird eine Methode zur Identifizierung von Elektronen vorgestellt und die Kontamination des Elektronensignals durch Hadronen bestimmt. Abschließend wird der elliptische Fluss eines von Hadronen bereinigten Inklusiv-Elektronen Spektrums bestimmt und ein Ausblick auf weitere Analyseschritte gegeben.
Im Laufe dieser Bachelor-Arbeit wurden verschiedene GEM-Anordnungen systematisch auf ihr IBF-Verhalten hin untersucht. Neben der Reproduktion zuvor durchgeführter Messungen wurden auch neue GEM-Kombinationen getestet. Insbesondere lag der Fokus darauf, eine Verbesserung des IBFs gegenüber des Baseline-Setups zu erzielen. Dabei kamen neben der bisher verwendeten S und LP Folien auch SP Folien zum Einsatz. Die Messungen brachten jedoch kein Ergebnis hervor, welches als Verbesserung gegenüber der Ausgangslage angesehen werden könnte. Da mit SP GEMs zuvor wenig gearbeitet wurde, war es unter anderem ein Ziel, zu untersuchen, wie sich die Verwendung dieser GEMs auf den IBF auswirkt. Insbesondere war die Frage zu klären, ob durch ihre Verwendung der IBF des Baseline-Setups
verbessert werden kann. Zum besseren Verständnis wurde ebenfalls eine Variante, S-S-LPS, untersucht. Für dieses Setup konnte durch die Verwendung einer SP Folie auf Position 4 eine Verbesserung des IBF bewirkt werden, für das Baseline-Setup jedoch nicht. Ein wesentliches Ergebnis dieser Bachelor-Arbeit war, dass das Alignment der GEMs, entgegen bisheriger Annahmen, eine große praktische Relevanz hat. Die relative Orientierung zweier aufeinander folgender GEMs gleichen Lochabstands zueinander hat einen großen Ein
uss auf die lokale Ionentransmission. Eine genauere Untersuchung hat ergeben, dass man dem entgegenwirken kann, indem man aufeinander folgende GEMs um 90° gedreht einbaut. Aufgrund der Geometrie der Folien verhindert man dadurch, dass sich die Löcher zweier Folien direkt ßber- bzw. untereinander anordnen. Ein solcher Aufbau konnte durch eine geringfügige Modifikation der Testkammer erreicht werden.
Mit diesem veränderten Aufbau wäre es nun das Ziel gewesen, alle bisherigen Messungen zu wiederholen und auf Reproduzierbarkeit hin zu überprüfen. Die Wiederholung einer Messreihe mit um 90° gedrehten GEMs hat im Rahmen der Fehlertoleranzen reproduzierbare
Ergebnisse geliefert. Aus zeitlichen Gründen war es jedoch im Rahmen dieserArbeit nicht möglich, eine vollständige Wiederholung aller Messungen durchzuführen. Dies wurde zu einem späteren Zeitpunkt von anderen Personen getan.
In dieser Arbeit wurden im Rahmen des HADES-Experimentes von 2007 Proton-Proton-Stöße bei einer kinetischen Energie von Tkin = 3.5GeV der Reaktion pp → ppw simuliert. Insbesondere wurde mittels einer Pluto-Simulation untersucht, welche Auswirkungen die Berücksichtigung möglicher Verteilungsfunktionen für cos(θω) und cos(θ pp), die neben 2 weiteren Parametern als voneinander unabhängige Observablen zur Beschreibung der Reaktion gewählt wurden, auf die Anzahl der simulierten Ereignisse Nsim innerhalb der Detektorakzeptanz des HADES haben könnte. Hierbei stammt die gewählte Winkelverteilung für die w-Produktion aus Messungen des nicht mehr existierenden DISTO-Spektrometers, das Proton-Proton-Stöße bei einer leicht geringeren Energie von Tkin = 2.85GeV durchgeführt hatte, während die Verteilung für die Proton-Proton-Paar-Ausrichtung auf einer Annahme basiert und vorläufig gewählt wurde. Unter Verwendung eines weiteren Modells, das den 3-Teilchen-Zerfall ω → π+π−π0 beschreibt, wurde ein theoretisches Modell von Lutz et al. [1] in die Simulation implementiert, dessen Auswirkung auf Nsim es ebenfalls zu untersuchen galt. Dieses erlaubt eine Reduzierung der Anzahl der Freiheitsgrade des Systems von 12 auf 4, was eine Akzeptanzkorrektur der Reaktion pp→ ppω ermöglicht.
Die Ergebnisse zeigten eine starke Abhängigkeit der Anzahl der simulierten Teilchen von der Proton-Proton-Ausrichtung, die zu einer Reduzierung der Ereignisanzahl von etwa 15% führt. Dies hat zur Folge, dass eine Bestimmung der Verteilungsfunktion für diese Observable absolut notwendig ist. Die Auswirkungen der w-Winkelverteilung beträgt etwa 4−9%. Ein Vergleich der Simulationsergebnisse mit und ohne Modell führte zu dem Ergebnis, dass eine geringe Änderung der Nsim von 1−2% zu Gunsten des Zerfallsmodells vorliegt. Eine Berücksichtigung in Simulationen, die der Untersuchung des betrachteten Zerfalls dienen, ist also keine Notwendigkeit.
Bei der Ionenstrahltherapie bestimmt die Energie der Ionen die Eindringtiefe in das Gewebe und damit die Lage des Braggpeaks, in dem der größte Teil der Ionisationsenergie deponiert wird.
Um die gewünschte Dosis möglichst genau im Tumor zu lokalisieren, müssen in den aufeinanderfolgenden Extraktionen die gewünschten unterschiedlichen Energien möglichst genau sein.
In der Beschleunigungsphase werden die Magnetfelder der Magnete im Synchrotron bis zum vorgegebenen Exktraktionswert hochgefahren. Dieser bestimmt zusammen mit der Synchrotronfrequenz die Strahlenergie. Während und insbesondere am Ende dieser Phase, Rampe genannt, sollte das Magnetfeld daher sehr genau dem berechneten Sollwert folgen, um Strahlverluste zu minimieren und die geforderte Strahlqualität zu erreichen.
In der zeitlichen Steuerung der Magnetströme müssen magnetische Effekte, die hauptsächlich im Eisen der Magnete auftreten, wie Wirbelströme und die Hysterese berücksichtigt werden, da sie das Feld verfälschen und damit den Strahl in unerwünschter Weise beeinflussen. Die während der Rampe entstehenden Wirbelströme stören das Magnetfeld, so dass bisher vor der Extraktion des Strahls eine Wartezeit eingeführt wurde, bis die Wirbelströme abgeklungen waren.
Bei beliebig wählbaren Abfolgen der vordefinierten Zyklen kommt es durch die Hysterese des Eisens zu unterschiedlichen Remanenzfeldern, die das Magnetfeld verändern. Um dem vorzubeugen, durchliefen die Magnete eine vordefinierte Hystereseschleife. Ist die geforderte Energie des Strahls erreicht, wird das Magnetfeld konstant gehalten und die Teilchen aus dem Synchrotron extrahiert. Der Rest der Hystereseschleife wurde am Ende des Zyklus durchlaufen.
Die im Rahmen dieser Dissertation entwickelte dynamische Magnetfeldregelung misst das integrale Magnetfeld sehr genau und korrigiert die Feldfehler. Das integrale Magnetfeld folgt damit jederzeit seiner Vorgabe, unabhängig von den dynamischen Störeffekten. Die Wirbelströme und die Hysterese sind zwar immer noch vorhanden, die dadurch verursachten Feldfehler können aber durch eine Rückkopplung auf den Strom des Magneten korrigiert werden.
Es werden verschiedene Verfahren zur Messung der Magnetfelder untersucht. Am besten eignet sich für die dynamische Magnetfeldregelung die Kombination aus einer Hallsonden- und einer Induktionsspulenmessung. Die Messung muss das integrale Magnetfeld des Magneten BL, also das gesamte Feld entlang des Strahlwegs, bestimmen. Die Induktionsspule, oder Pickupspule, liegt deshalb entlang des Strahlrohrs im Magneten und liefert eine Spannung in Abhängigkeit von der Änderung des magnetischen Flusses. Durch die Integration dieser Spannung erhält man das integrale Feld des Magneten. Die Messung wird mit einer Hallsondenmessung zu Beginn des Beschleunigerzyklus auf einen absoluten Messwert geeicht.
Der Hauptteil dieser Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung des sogenannten HIT Integrators, der die Integration der Pickupspulenspannung übernimmt. Bisher verfügbare Integratoren konnten die notwendigen Anforderungen an Genauigkeit, Echtzeitfähigkeit, automatische Kalibrierung, ständige Messbereitschaft, Temperaturunabhängigkeit und hohe Verfügbarkeit nicht erfüllen. Der neu entwickelte HIT Integrator wurde diesen Anforderungen entsprechend entwickelt. Der Integrator mit dem neuartigen Konzept der gleichzeitigen Messung und Kalibrierung in Echtzeit ist als Patent angemeldet worden. Neben der Entwicklung und Verwirklichung des Gesamtkonzepts war die numerische Integration des stark verrauschten Pickupspulensignals und die sofortige Umsetzung des integralen Werts in ein Steuersignal für die Dipolmagnetstromgeräte eine besondere technische Herausforderung.
Die elektronischen Schaltungen für die dynamische Magnetfeldregelung sind in der Baugruppe des HIT Integrators zusammengefasst. Die Ansteuerung der Hallsonde mit einer temperaturkompensierten Stromquelle, der Signalaufbereitung und Analog-Digital-Wandlung, sowie der Integrator und der Regler bilden eine technische Einheit.
Der HIT Integrator ist speziell für den Einsatz im bestehenden Beschleunigerkontrollsystem und den Magnetnetzgeräten entwickelt worden.
Die Regler der Magnetnetzgeräte wurden so verändert, dass sie einen Zusatzsollwert verarbeiten können, der auf den berechneten Sollwert der Datenversorgung addiert wird.
Die Magnetfeldregelung wurde in den Therapiebeschleuniger integriert, dazu wurde die Datenversorgung und das Kontrollsystem angepasst. Die Magnetfeldregelung stellt ein neues Gerät im Beschleuniger dar, das in die Netzgeräte der Synchrotronmagnete eingebaut worden ist. Die Datenversorgung dieser Geräte beinhaltet u.a. eine neue Methode der Kalibrierung.
Es konnte durch Messungen gezeigt werden, dass die Magnetfeldregelung mit hoher Genauigkeit funktioniert. Es wird eine Genauigkeit von besser als 10^{-4} des maximalen Feldes von 1.5 T erreicht, also weniger als 150uT, der dreifachen Stärke des Erdmagnetfelds. Vor allem die Bestrahlungszeit mit Protonen und die Bestrahlung bei niedrigen Energien profitiert von der Magnetfeldregelung, da hier das Extraktionsniveau der Magnete relativ gering ist und das Durchlaufen der vordefinierten Hystereseschleife prozentual mehr Zeit im Zyklus in Anspruch nimmt. Durch den Wegfall dieser Phase wird daher pro Zyklus mehr Zeit eingespart. Die Messungen zeigen, dass im Beschleunigerzyklus trotz der fehlenden Wartezeiten, die bis zu 24% betragen, eine gleichbleibend gute Strahlqualität erreicht wird. Dies wurde mit Vergleichsmessungen gezeigt, bei denen der Strahl mit und ohne Feldregelung vermessen wurde. Untersucht wurde eine große Stichprobenmenge aus dem Parameterraum, gegeben durch zwei Ionensorten mit jeweils 255 Strahlenergien, 10 verschiedenen Teilchenraten und 4 Strahlbreiten. Außerdem wurde die Energie des Strahls nachgemessen.
Für die Einführung in den Therapiebetrieb musste eine Impactanalyse gemacht werden, die mögliche Auswirkungen des neuen Verfahrens behandelt. Das Risiko für Patienten, Mitarbeiter und Dritte darf durch die Magnetfeldregelung nicht erhöht werden. Daraus entstand auch die Forderung nach einem redundanten System, das Fehler erkennt und die Bestrahlung abbricht.
Die mittlere Leistungsaufnahme des Beschleunigers des Heidelberger Ionenstrahltherapiezentrums liegt bei etwa 1 MW, bei einem Jahresenergieverbrauch von 8 GWh mit Kosten von etwa 1 Million Euro. Dies entspricht einer deutschen Kleinstadt mit 10000 Einwohnern. Die Verkürzung der Zykluszeiten wirkt sich direkt auf die Bestrahlungszeit und auf die Energiekosten aus. Würde man die Anlage durch die Zeiteinsparungen kürzer betreiben, würde man etwa 2 GWh pro Jahr sparen, was die Stromkosten um etwa 250000 Euro reduziert.
Zusätzlich zu den eingesparten Kosten wird auch die Bestrahlungszeit kürzer und damit auch die Zeit, die der Patient bei der Behandlung fixiert wird. Die Behandlung für die Patienten wird angenehmer. Man kann aber auch durch die eingesparte Bestrahlungszeit pro Patient entsprechend mehr Patienten behandeln. Das heißt man kann an Stelle von 700 Patienten im Jahr 910 Patienten mit einem Tumor behandeln. Dieser für die Patienten willkommene Effekt bedeutet auf der anderen Seite für HIT aber auch Mehreinnahmen von 4.2 Millionen Euro im Jahr.
Das Konzept der Magnetfeldregelung kann auch an anderen Beschleunigeranlagen zum Einsatz kommen. Dazu müssen die Magnete mit den Sonden bestückt werden und die Magnetnetzgeräte einen Eingang für einen Zusatzsollwert bekommen. Das Beschleunigerkontrollsystem kann erweitert werden, damit es einen Sollwert mit allen notwendigen Kalibrierungen berechnen kann. Der HIT Integrator wird dann als eigenständiges Gerät in das Kontrollsystem eingebunden.
The planned Facility for Antiproton and Ion Research (FAIR) at GSI has to cope with a wide range of beam intensities in its high-energy beam transport systems and in the storage rings. To meet the requirements of a non-intercepting intensity measurement down to nA range, it is planned to install a number of Cryogenic Current Comparator (CCC) units at different locations in the FAIR beamlines. In this work, the first CCC system for intensity measurement of heavy ion beams, which was developed at GSI, was re-commissioned and upgraded to be used as a 'GSI - CCC prototype' for extensive optimization and development of an improved CCC for FAIR. After installation of a new SQUID sensor and related electronics, as well as implementation of improved data acquisition components, successful beam current measurements were performed at a SIS18 extraction line. The measured intensity values were compared with those of a Secondary Electron Monitor (SEM). Furthermore, the spill-structure of a slowly extracted beam was measured and analyzed, investigating its improvement due to bunching during the slow-extraction process. Due to the extreme sensitivity of the superconducting sensor, the determined intensity values as well as the adjustment of the system for optimal performance are strongly influenced by the numerous noise sources of the accelerators environment. For this reason, detailed studies of different effects caused by noise have been carried out, which are presented together with proposals to reduce them. Similarly, studies were performed to increase the dynamic range and overcome slew rate limitations, the results of which are illustrated and discussed as well. By combining the various optimizations and characterizations of the GSI CCC prototype with the experiences made during beam operation, criteria for a more efficient CCC System could be worked out, which are presented in this work. The details of this new design are worked out with respect to the corresponding boundary conditions at FAIR. Larger beam tube diameters, higher radiation resistivity and UHV requirements are of particular importance for the cryostat. At the same time these parameters affect the CCC superconducting magnetic shielding, which again has significant influence on the current resolution of the system. In order to investigate the influence of the geometry of the superconducting magnetic shield on different magnetic field components and to optimize the attenuation, FEM simulations have been performed. Based on the results of these calculations, modifications of the shield geometry for optimum damping behavior are proposed and discussed in the thesis.
We have studied one-proton-removal reactions of about 500MeV/u 17Ne beams on a carbon target at the R3B/LAND setup at GSI by detecting beam-like 15O-p and determining their relative-energy distribution. We exclusively selected the removal of a 17Ne halo proton, and the Glauber-model analysis of the 16F momentum distribution resulted in an s2 contribution in the 17Ne ground state of about 40%.
Magnetism is a beautiful example of a macroscopic quantum phenomenon. While known at least since the ancient Greeks, a microscopic theoretical explanation of magnetism could only be achieved with the advent of quantum mechanics at the beginning of the 20th century. Then it was understood that in a certain class of solids the famous Pauli exclusion principle leads to an effective interaction between the microscopic magnetic moments, i.e., the spins, which favors an ordered, and hence macroscopically magnetic, state. Nowadays, magnetic phenomena are used in a host of applications, and are especially relevant for information storage and processing technologies.
Despite the long history of the field, magnetic phenomena are still an active research topic. In particular, in the last decade the fields of spintronics and spin-caloritronics emerged, which manipulate the microscopic spins via charge and heat currents respectively. This opens new avenues to potential applications; including the possibility to use the magnetic spin degrees of freedom instead of charges as carriers of information, which could provide a number of advantages such as reduced losses and further miniaturization.
In this thesis we do not delve any further into the realm of possible applications. Instead we use sophisticated theories to explore the microscopic spin dynamics which is the basis of all such applications. We also focus on a particular compound: Yttrium-iron garnet (YIG), which is a ferrimagnetic insulator. This material has been widely used in experiments on magnetism over the last decades, and is a popular candidate for spintronic devices. Microscopically, the low-energy magnetic properties of YIG can be described by a ferromagnetic Heisenberg model. For spintronics and spin-caloritronics applications, it is however insufficient to only consider the magnetic degrees of freedom; one should also include the coupling of the spins to the elastic lattice vibrations, i.e., the phonons. Besides giving an overview on techniques used throughout the thesis, the introductory Ch. 1 provides a discussion of the microscopic Hamiltonian used to model the coupled spin-phonon system in the subsequent chapters.
The topic of Ch. 2 are the consequences of the magnetoelastic coupling on the low-energy magnon excitations in YIG. Starting from the microscopic spin-phonon Hamiltonian, we rigorously derive the magnon-phonon hybridization and scattering vertices in a controlled spin wave expansion. For the experimentally relevant case of thin YIG films at room temperature, these vertices are then used to compute the magnetoelastic modes as well as the magnon damping. In the course of this work, the damping of magnons in this system was also investigated experimentally using Brillouin light scattering spectroscopy. While comparison to the experimental data shows that the magnetoelastic interactions do not dominate the total magnon relaxation in the experimentally accessible regime, we are able to show that the spin-lattice relaxation time is strongly momentum dependent, thereby providing a microscopic explanation of a recent experiment.
In the final Ch. 3, we investigate a different phenomenon occurring in thin YIG films: Room temperature condensation of magnons. Prior work attributed this condensation process to quantum mechanics, i.e., it was interpreted as Bose-Einstein condensation. However, this is not satisfactory because at room temperature, the magnons in YIG behave as purely classical waves. In particular, the quantum Bose-Einstein distribution reduces to the classical Rayleigh-Jeans distribution in this case. In addition, the effective spin in YIG is very large. Therefore we start from the hypothesis that the room temperature magnon condensation is actually a new example of the kinetic condensation of classical waves, which has so far only been observed by imaging classical light in a photorefractive crystal. To distinguish this classical condensation from the quantum mechanical Bose-Einstein one, we refer to it as Rayleigh-Jeans condensation. To prove our claim, we consider the classical equations of motion of the coupled spin-phonon system. By eliminating the phonon degrees of freedom, we microscopically derive a non-Markovian stochastic Landau-Lifshitz-Gilbert equation (LLG) for the classical spin vectors. We then use this LLG to perform numerical simulations of the magnon dynamics, with all parameters fixed by experiments. These simulations accurately reproduce all stages of the magnon time evolution observed in experiments, including the appearance of the magnon condensate at the bottom of the magnon spectrum. In this way we confirm our initial hypothesis that the magnon condensation is a classical Rayleigh-Jeans condensation, which is unrelated to quantum mechanics.
Entwicklung und Test einer supraleitenden 217 MHz CH-Kavität für das Demonstrator-Projekt an der GSI
(2016)
In den letzten Jahrzehnten vergrößerten sich die Anwendungsgebiete von Linearbeschleunigern für Protonen und schwere Ionen, insbesondere im Nieder- und Mittelenergiebereich, stetig. Der überwiegende Teil dieser mittlerweile bewährten Anwendungen lag im Bereich der Synchrotroninjektion oder der Nachbeschleunigung von radioaktiven Ionenstrahlen. Darüber hinaus wird seit einiger Zeit die Entwicklung neuartiger, supraleitender Hochleistungslinearbeschleunigerkavitäten stark vorangetrieben, welche vor allem bei der Forschung an Spallationsneutronenquellen, in der Isotopenproduktion oder bei der Transmutation langlebiger Abfälle aus Spaltreaktoren Anwendung finden sollen. Die am Institut für Angewandte Physik der Goethe-Universität Frankfurt entwickelte CH-Kavität ist optimal für den Einsatz in derartigen Hochleistungsapplikationen geeignet. Sie ist die erste Vielzellenstruktur für den Nieder- und Mittelenergiebereich und kann sowohl normal- als auch supraleitend verwendet werden. Bislang konnten in der Vergangenheit ein supraleitender 360 MHz CH-Prototyp sowie eine für hohe Leistungen optimierte supraleitende 325 MHz CH-Struktur erfolgreich bei kryogenen Temperaturen ohne Strahl getestet werden. Um die Forschung im Bereich der Kernphysik, der Kernchemie und vor allem im Bereich der superschweren Elemente auch in Zukunft weiter fortzusetzen, ist der Bau eines neuen supraleitenden, dauerstrichbetriebenen Linearbeschleunigers an der GSI geplant. Das Kernstück des zukünftigen cw-LINAC basiert auf dem Einsatz supraleitender 217 MHz CH-Kavitäten, mit deren Hilfe ein adäquater Teilchenstrahl mit
maximal 7,5 MeV/u für die SHE-Synthese bereitgestellt werden soll. Auf dem Weg zur Realisierung des geplanten cw-LINACs wurde im Zuge des Demonstrator-Projektes die Umsetzung der ersten Sektion des gesamten Beschleunigers beschlossen. Der Fokus des Projektes liegt auf der Demonstration der Betriebstauglichkeit innerhalb einer realistischen Beschleunigerumgebung sowie insbesondere auf der erstmaligen Inbetriebnahme einer supraleitenden CH-Kavität mit Strahl. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde die erste supraleitende 217 MHz CH-Kavität für das Demonstrator-Projekt entwickelt, produziert und ihre Hochleistungseigenschaften in einem vertikalen Kryostaten bei 4,2 K getestet. Hierbei lag das Hauptaugenmerk auf der HF-Auslegung der Kavität, den begleitenden Tuningmaßnahmen während der Produktion sowie den ersten Leistungstests unter kryogenen Bedingungen. Weitere Schwerpunkte lagen auf der kompakten Bauweise, dem effektiven Tuning, der Oberflächenpräparation sowie auf dem Strahlbetrieb der Kavität mit einem dauerstrichfähigem 5 kW Hochleistungskoppler. Die Umsetzung
der Kavität beruhte auf dem geometrischen Konzept der supraleitenden, siebenzelligen 325 MHz CH-Struktur.
Ihre elektromagnetische und strukturmechanische Auslegung erfolgte mittels der Simulationsprogramme ANSYS Multiphysics und CST Studio Suite. Um während des Test- bzw. Strahlbetriebs mit der entsprechend notwendigen Kopplungsstärke die HF-Leistung in die Kavität einzuspeisen, wurden unterschiedliche Kopplerantennen für den jeweiligen Fall ausgelegt. Zum Erreichen der geforderten Zielfrequenz wurde ein Verfahren erarbeitet, welches die hierfür notwendigen Mess- und Arbeitsschritte während der einzelnen
Produktionsphasen beinhaltet. Diesbezüglich wurden während der Produktion der Kavität eine Reihe von Zwischenmessungen beim Hersteller durchgeführt, um den Frequenzverlauf innerhalb der jeweiligen Fertigungsschritte entsprechend beeinflussen zu können
und um vorangegangene Simulationswerte zu validieren. Alle untersuchten Parameter konnten während der Messungen in guter Übereinstimmung zu den Simulationen reproduziert und die Zielfrequenz der Kavität schließlich erreicht werden. Nach Abschluss der letzten Oberflächenpräparationen wurde die Kavität in einer neuen kryogenen Testumgebung innerhalb der Experimentierhalle des IAP für einen vertikalen Kalttest vorbereitet.
Daraufhin erfolgte das Evakuieren der Kavität, das Abkühlen auf 4,2 K sowie ihre Konditionierung. Anschließend erfolgte die Bestimmung der intrinsischen Güte der Kavität.
Sie betrug 1,44 x 10E9 und besitzt somit den bisher höchsten Gütewert, der jemals bei einer supraleitenden CH-Struktur erreicht wurde. Es konnte ein maximaler Beschleunigungsgradient von 7 MV/m im Dauerstrichbetrieb erreicht werden, was einer effektiven Spannung von 4,2 MV entspricht. Die zugehörigen magnetischen und elektrischen Oberflächenfelder lagen bei 39,3 mT bzw. 43,5 MV/m. Ein thermaler Zusammenbruch konnte während des gesamten Leistungstests nicht festgestellt werden, was auf eine gute thermische Eigenschaft der Kavität hindeutet. Allerdings zeigte der gemessene Verlauf ein frühes Abfallen der Güte ab 2,5 MV/m, was durch anormale Leistungsverluste aufgrund von Feldemission hervorgerufen wurde. Dies war aufgrund der unzureichenden Oberflächenbehandlung der Kavität zu erwarten, da die Hochdruckspülung aus technischen Gründen nur entlang der Strahlachse erfolgte. Dennoch konnte die Designvorgabe des geplanten cw-LINACs hinsichtlich der Güte bei 5,5 MV/m um einen Faktor 2 übertroffen werden.
Die positiven Ergebnisse der Simulationsrechnungen und der Messungen zeigen, dass die Anforderungen des Demonstrator-Projekts, insbesondere hinsichtlich des benötigten Beschleunigungsgradienten, mittels der entwickelten supraleitenden 217 MHz CH-Kavität erfüllt werden. Somit wurde im Rahmen dieser Arbeit maßgeblich an der Umsetzung des Demonstrator-Projekts bzw. an der Realisierung des geplanten cw-LINACs beigetragen und der Weg für einen Strahlbetrieb der Kavität vorbereitet.
Im Rahmen der vorliegenden Diplomarbeit wurden die bei den Kalttests der supraleitenden 360 MHz CH-Prototypkavität gewonnenen Messergebnisse sowie das Prinzip der Hochfrequenzmessung an supraleitenden Resonatoren vorgestellt. Zudem wurde bei dem Aufbau eines eigens für diese Messungen optimierten horizontalen Kryostaten mitgearbeitet. Die wesentlichen Elemente des Kryostaten wurden dargestellt und das Kaltfahren des gesamten Kryosystems erläutert. Das am IAP erarbeitete Tuningkonzept, bei dem ein langsamer, kettenbetriebener Tuner für den Ausgleich statischer Frequenzänderungen und zusätzlich drei Piezotuner zur Kompensation schneller Frequenzschwankungen eingesetzt werden, konnte aufgrund der zu groÿen Schwankungen der Resonanzfrequenz, die durch die stetige Befüllung des Kryostaten mit Helium hervorgerufen wurde, nur bedingt getestet werden. Dennoch konnte gezeigt werden, dass der Piezotuner die Frequenz der Kavität für kurze Zeit konstant hält und der langsame, mechanische Tuner einen Frequenzhub von 400 kHz erreichen kann. Für weitere Kalttests der CH-Struktur im horizontalen Kryostaten werden zur Zeit sowohl das Regelsystem für die schnellen Piezotuner als auch die Motorsteuerung des mechanischen Tuners optimiert.
In einem weiteren Arbeitsschritt wurden mit Hilfe der Simulationssoftware ANSYS Rechnungen zur Geometrieoptimierung des neuen dynamischen Balguners für zukünftige supraleitende CH-Strukturen durchgeführt. Das Hauptaugenmerk der Optimierung lag hierbei auf der Reduktion der auftretenden Materialspannungen bei einem vorgesehenen Hub von ca. ± mm, der durch eine äuÿere Belastung hervorgerufen wird. Dabei wurden verschiedene geometrische Gröÿen variiert und die optimalen Parameter gefunden. Zudem wurde eine Modalanalyse durchgeführt, um zu verhindern, dass die mechanischen Eigenfrequenzen des Balgtuners in den Betriebsbereich des Piezotuners, der letztlich für den Antrieb der dynamischen Balgtuner vorgesehen ist, fallen. Die nach sämtlichen Simulationsschritten berechnete und final vorgesehene Tunergeometrie und deren Parameter, die bezüglich des auftretenden von-Mises-Stresses optimiert wurden, sind in Abbildung bzw. Tabelle 9.1 dargestellt.
Desweiteren wurden mit Hilfe des Simulationsprogramms CST MicroWave Studio Untersuchungen zu Multipacting durchgeführt. Aufgrund der problematischen Spannungswerte im oberen Gap des Tuners müssen in weiteren Arbeitsschritten zusätzliche Simulationsrechnungen durchgeführt werden, um die Gefahr von Multipacting zu verhindern. Um die strukturmechanischen Simulationsergebnisse und deren Genauigkeit zu validieren, wurde zu Testzwecken ein Balgtunerprototyp bestehend aus eineinhalb Zellen von der Firma RI in Bergisch Gladbach gefertigt. Messungen der maximalen Auslenkung zeigten zwischen simulierten und gemessenen Werten eine Diskrepanz von einem Faktor von ungefähr 3.
Für weitere Testzwecke soll ein weiterer Balgtunerprototyp bestehend aus 6 Zellen nach den simulierten Parametern angefertigt und später sowohl bei Raumtemperatur als auch unter kryogenen Bedingungen auf dessen Auslenkung getestet werden.
Im Rahmen des FAIR Projektes wurde ein neuartiger Prototyp eines nicht strahlzerstörenden Bunch Struktur Monitors (BSM) am GSI UNILAC entwickelt. Ziel ist es, ein zuverlässiges Diagnosegerät zu entwickeln, welches die longitudinale Struktur der Ionenbunche innerhalb des LINACs untersuchen kann. Notwendig ist hierbei eine effektive Zeitauflösung deutlich unter 100 ps, bei möglichst wenigen Makropuls Mittelungen. Nach der erfolgreichen Inbetriebnahme soll der BSM Prototyp dazu dienen, die Umsetzbarkeit eines weiteren nichtinvasiven Geräts für den geplanten Proton-LINAC bei FAIR mit einer notwendigen Zeitauflösung von 10 ps zu beurteilen.
Die numerische Simulation von Materialien, welche dem Hochstrom-Ionenstrahl ausgesetzt sind, zeigten einen sehr hohen thermischen Stress. Daher wurde der Ansatz eines nicht strahlzerstörenden Diagnosegerätes verfolgt. Das Design beruht auf der Erzeugung von Sekundärelektronen durch Strahl-Restgas Kollisionen im Strahlrohr. Durch das Anlegen eines homogenen Hochspannungspotentials von bis zu -31 kV, wird ein Elektronenstrahl erzeugt, welcher die zeitliche Struktur des Ionenbunches trägt. Die zeitliche Information des Elektronenstrahles wird beim Durchfliegen eines HF-Ablenkers, welcher resonant an die 36 MHz des Beschleunigers gekoppelt ist, in eine räumliche Intensitätsverteilung umgewandelt. Anschließend wird die Elektronenverteilung auf einem bildgebenden MCP-Phosphor-Detektor durch eine CCD-Kamera detektiert und in die Bunch Struktur überführt.
Intensive Untersuchungen der BSM Eigenschaften ergaben eine höchste Auflösung von 37 ±6.3 ps bei gleichzeitig akzeptabler Intensität auf dem MCP-Detektor. Unter anderem wurden auch stabile Einzelschussmessungen durchgeführt, welche für die Profilmessung nur einen einzelnen Makropuls benötigten, statt über typischerweise 8-32 Pulse zu mitteln.
Durch die systematische Manipulation der Bunchlänge durch einen Rebuncher sind nicht gaußförmige Profile von 280 ps bis 650 ps detektiert worden, welche als Studie für eine Emittanzbestimmung genutzt worden sind. In Abhängigkeit des Analyseverfahrens sind Werte von εGauss = 1.42 ±0.14 keV/u ns bis εSD = 3.03 ±0.33 keV/u ns für die Emittanz bestimmt worden.
Des Weiteren ist ein Finite-Elemente Modell erstellt worden, um die Zeitstruktur der Sekundärelektronen innerhalb des elektronenoptischen Systems zu bestimmen. Für das Setup mit der höchsten Auflösung von 37 ps ergab sich eine zusätzliche Zeitverbreiterung von 5.6 ps, welche nur geringfügig die experimentell bestimmte Auflösung verschlechtert.
Der nicht strahlzerstörende BSM liefert eine ausreichend hohe zeitliche Auflösung für detailreiche Untersuchung der longitudinalen Bunchstruktur, ohne negative Einflüsse auf den Ionenstrahl auszuüben. Fortgeschrittene Messungen, wie longitudinale Emittanzbestimmung und Makropulsanalysen, sind möglich und werden dazu beitragen, die LINAC Strukturen besser zu verstehen und weiter zu optimieren.
Obwohl bei der Umsetzung des Arbeitsprinzips für den geplanten Proton-LINAC die veränderten Strahlparameter berücksichtigt werden müssen, zeigen die Ergebnisse, wie die Zeitstrukturuntersuchung und die erreichte Phasenauflösung von 0.5° bei 36 MHz, dass zeitliche Auflösungen bei Aufrechterhaltung der Phasenauflösung von bis zu 10 ps für einen neuen BSM Prototypen möglich sind.
Light scalar mesons can be understood as dynamically generated resonances. They arise as 'companion poles' in the propagators of quark-antiquark seed states when accounting for hadronic loop contributions to the self-energies of the latter. Such a mechanism may explain the overpopulation in the scalar sector - there exist more resonances with total spin J=0 than can be described within a quark model.
Along this line, we study an effective Lagrangian approach where the isovector state a_{0}(1450) couples via both non-derivative and derivative interactions to pseudoscalar mesons. It is demonstrated that the propagator has two poles: a companion pole corresponding to a_{0}(980) and a pole of the seed state a_{0}(1450). The positions of these poles are in quantitative agreement with experimental data. Besides that, we investigate similar models for the isodoublet state K_{0}^{*}(1430) by performing a fit to pion-kaon phase shift data in the I=1/2, J=0 channel. We show that, in order to fit the data accurately, a companion pole for the K_{0}^{*}(800), that is, the light kappa resonance, is required. A large-N_{c} study confirms that both resonances below 1 GeV are predominantly four-quark states, while the heavy states are quarkonia.
The PANDA experiment will be one of the flagship experiments at the future Facility for Antiproton and Ion Research (FAIR) in Darmstadt, Germany. It is a versatile detector dedicated to topics in hadron physics such as charmonium spectroscopy and nucleon structure. A DIRC counter will deliver hadronic particle identification in the barrel part of the PANDA target spectrometer and will cleanly separate kaons with momenta up to 3.5 GeV/c from a large pion background. An alternative DIRC design option, using wide Cherenkov radiator plates instead of narrow bars, would significantly reduce the cost of the system. Compact fused silica photon prisms have many advantages over the traditional stand-off boxes filled with liquid. This work describes the study of these design options, which are important advancements of the DIRC technology in terms of cost and performance. Several new reconstruction methods were developed and will be presented. Prototypes of the DIRC components have been built and tested in particle beam, and the new concepts and approaches were applied. An evaluation of the performance of the designs, feasibility studies with simulations, and a comparison of simulation and prototype tests will be presented.
Zur vollständigen Charakterisierung der Hochstrom-Protonenquelle im Rahmen des FRANZ-Projektes war es notwendig, die Emittanz dieser zu bestimmen. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Entwicklung zweier unterschiedlicher Emittanz-Messsysteme, welche in der Lage sind, im kritischen Einsatzbereich hinter der Ionenquelle die Emittanz zu bestimmen.
Die grundsätzliche Problematik der Emittanzmessung an Hochstrom-Ionenquellen liegt in den besonderen Anforderungen, die an diese Messsysteme gestellt werden. Zum einen müssen diese extrem hohe Strahlleistungsdichten und Strahlströme verarbeiten können, ohne Schaden zu nehmen. Zum anderen, was die besondere Herausforderung darstellt, ist es notwendig, dass sie unempfindlich gegenüber Hochspannungsüberschläge sind, da es naturgemäß an einer Ionenquelle zu Hochspannungsüberschlägen kommen kann, welche die sensible und teure Messelektronik schädigen können.
Aus diesem Grund wurde eine Pepperpot-Emittanz-Messanlage weiterentwickelt, welche komplett ohne hochspannungsempfindliche Elektronik auskommt. Diese besteht aus einem effizient wassergekühlten Messkopf mit einer Lochblende aus einer Wolframlegierung. Die Lochgeometrie wurde an die zu vermessende Ionenquelle angepasst. Anstelle einer Multichannelplate und / oder eines Leuchtschirms kommt eine mit Öl vorbehandelte Aluminiumplatte als Schirm zum Einsatz. Aufgrund der Wechselwirkung der, durch die Lochblende hindurch driftenden, Teilstrahlen mit der Oberfläche des Schirms, bilden sich auf diesem, mit bloÿem Auge sichtbare, Kohlenstoffabdrücke aus. Aus der Lage im Ortsraum und der Intensitätsverteilung der einzelnen Abdrücke kann die Phasenraum-Verteilung berechnet werden. Der Nachweis, dass die Intensitätsverteilung der Kohlenstoffabdrücke proportional zur Strahlstromdichtenverteilung eines jeden Abdrucks ist, wurde im Rahmen der Grundlagenuntersuchungen erbracht. Parallel wurde eine zweite, konventionelle Schlitz-Gitter-Emittanz-Messanlage entwickelt und aufgebaut.
Für die Auswertung der Rohdaten wurde eine Analysesoftware entwickelt, welche kompatibel zu beiden Messsystemen ist. Mittels dieser kann aus den Rohdaten die Phasenraum-Verteilung, die Emittanzen (Lage und Fläche) berechnet und in verschiedenen Schnittebenen graphisch dargestellt werden. Ein Hauptaspekt lag in der notwendigen Untergrundreduktion. Insbesondere bei der Analyse der Pepperpot-Schirme tritt bei der Digitalisierung derselben eine nicht physikalische Veränderung der Intensitätsverteilung der Kohlenstoffabdrücke auf. Die erfolgreiche Separation der Abdrücke vom Hintergrund war von entscheidender Bedeutung.
Mit beiden Emittanzmesssystemen konnte im Rahmen dieser Arbeit die Emittanz der FRANZ-Hochstrom-Protonenquelle bestimmt und Abhängigkeiten diverser Strahlparameter untersucht werden. Dabei zeigen die Ergebnisse beider Messsysteme eine sehr gute Übereinstimmung, was die Leistungsfähigkeit des Pepperpot-Messsystems in diesem Einsatzbereich bestätigt.
Für die Erzeugung der, im Rahmen verschiedener Emittanzmessungen, benötigten Plasmadichten wurde die eingespeiste Bogenleistung um 265% von 2.85kW auf 7.56kW erhöht. Die geringe Varianz der gemessenen Emittanzen lässt den Schluss zu, dass sich die Ionentemperatur im Rahmen der Messgenauigkeit in dem untersuchten Bereich nicht merklich ändert. Dies ist insofern bemerkenswert, da dies bedeutet, dass sich die Ionentemperatur nicht signifikant verändert hat, obwohl die Leistung im Plasma stark erhöht wurde.
Im Laufe der Grundlagenuntersuchungen des Pepperpot-Systems wurde festgestellt, dass es unter bestimmten Voraussetzungen zur Bildung von zwei Kohlenstoffabdrücken pro Blendenloch kommen kann. Mit Hilfe von Strahlsimulationen mittels dem Code IGUN sowie vergleichenden Emittanzmessungen konnte nachgewiesen werden, dass bei der Extraktion im sogenannten angepassten Fall zwei Teilstrahlen extrahiert werden. Durch eine geringfügige Erhöhung der Perveanz können diese beiden Teilstrahlen in einen laminaren Ionenstrahl überführt werden.
Im Hinblick auf die Konditionierung der FRANZ-LEBT wurde erstmals im Institut der Transport eines Hochstrom-Ionenstrahls durch einen Solenoiden sowie die Auswirkungen dessen auf die Strahlemittanz untersucht. Aufgrund des projektierten Protonenstroms von Ip = 50mA wurden diese Untersuchungen mit einem vergleichbaren Protonenstrom und einer Strahlenergie von E = 55keV durchgeführt.
Darüber hinaus wurde die zeitliche Entwicklung der Emittanz innerhalb eines Strahlpulses (80Hz,1ms,Ip = 56mA,It = 70mA) hinter dem Solenoiden untersucht. Eine Analyse zeigt, dass die Strahlemittanz innerhalb der Messgenauigkeit entlang des Pulsplateus nahezu konstant bleibt. Jedoch ändert sich die Divergenz des Strahlkerns innerhalb des Zeitraumes des Pulsanstiegs, aufgrund der Raumladungskompensation sowie des ansteigenden Stroms.
Nanomaterials, i.e., materials that are manufactured at a very small spatial scale, can possess unique physical and chemical properties and exhibit novel characteristics as compared to the same material without nanoscale features. The reduction of size down to the nanometer scale leads to the abundance of potential applications in different fields of technology. For instance, tailoring the physicochemical properties of nanomaterials for modification of their interaction with a biological environment has been reflected in a number of biomedical applications.
Strategies to choose the size and the composition of nanoscale systems are often hindered by a limited understanding of interactions that are difficult to study experimentally. However, this goal can be achieved by means of advanced computer simulations. This thesis explores, from a theoretical and a computational viewpoints, stability, electronic and thermo-mechanical properties of nanoscale systems and materials which are related to biomedical applications.
We examine the ability of existing classical interatomic potentials to reproduce stability and thermo-mechanical properties of metal systems, assuming that these potentials have been fitted to describe ground-state properties of the perfect bulk materials.
It is found that existing classical interatomic potentials poorly describe highly-excited vibrational states when the system is far from the potential energy minimum. On the other hand, construction of a reliable computational model is essential for further development of nanomaterials for applications. A new interatomic potential that is able to correctly reproduce both the melting temperature and the ground-state properties of different metals, such as gold, platinum, titanium, and magnesium, by means of classical molecular dynamics simulations is proposed in this work. The suggested modification of a many-body potential has a general nature and can be utilized for similar numerical exploration of thermo-mechanical properties of a broad range of molecular and solid state systems experiencing phase transitions.
The applicability of the classical interatomic potentials to the description of nanoscale systems, consisting of several tens-hundreds of atoms, is also explored in this study. This issue is important, for instance, in the case of nanostructured materials, where grains or nanocrystals have a typical size of about a few nanometers. We validate classical potentials through the comparison with density-functional theory calculations of small
atomic clusters made of titanium and nickel. By this analysis, we demonstrate that the classical potentials fitted to describe ground-state properties of a bulk material can describe the energetics of nanoscale systems with a reasonable accuracy.
In this work, we also analyze electronic properties of nanometer-size nanoparticles made of gold, platinum, silver, and gadolinium; nanoparticles composed of these materials are of current interest for radiation therapy applications. We focus on the production of low-energy electrons, having the kinetic energy from a few electronvolts to several tens of electronvolts. It is currently established that the low-energy secondary electrons of such energies play an important role in the nanoscale mechanisms of biological damage resulting from ionizing radiation. We provide a methodology for analyzing the dynamic response of nanoparticles of the experimentally relevant sizes, namely of about several nanometers, exposed to ionizing radiation. Because of a large number of constituent atoms (about 1000 −10000 atoms) and consequently high computational costs, the electronic properties of such systems can hardly be described by means of ab initio methods based on a quantum-mechanical treatment of electrons, and this analysis should rely on model approaches. By comparing the response of smaller systems (of about 1 nm size) calculated within the ab initio- and the model framework, we validate this methodology and make predictions for the electron production in larger systems.
We have revealed that a significant increase in the number of the low-energy electrons emitted from nanometer-size noble metal nanoparticles arises from collective electron excitations formed in the systems. It is demonstrated that the dominating mechanisms of electron yield enhancement are related to the formation of plasmons excited in a whole system and of atomic giant resonances formed due to excitation of valence d electrons in individual atoms of a nanoparticle. Being embedded in a biological medium, the noble metal nanoparticles thus represent an important source of low-energy electrons, able to produce a significant irrepairable damage in biological systems.
A general methodology for studying electronic properties of nanosystems is used to make quantitative predictions for electron production by non-metal nanoparticles. The analysis illustrates that due to a prominent collective response to an external electric field, carbon nanoparticles embedded in a biological medium also enhance the production of low-energy electrons. The number of low-energy electrons emitted from carbon nanoparticles is demonstrated to be several times higher as compared to the case of liquid water.
Abstract We consider the phase structure of hadronic and hadron-quark models at finite temperature and density. The basis for the hadronic part is an extension of a flavor-SU(3) ? ? ? model. We study the effect on the phase diagram by adding additional hadronic resonances to the model. With the resulting equation of state we investigate heavy-ion c... collisions using hydrodynamical simulations. In a combined approach we include quarks and the Polyakov loop field in the calculation and study chiral symmetry restoration and the deconfinement transition.
Different approaches are possible when it comes to modeling the brain. Given its biological nature, models can be constructed out of the chemical and biological building blocks known to be at play in the brain, formulating a given mechanism in terms of the basic interactions underlying it. On the other hand, the functions of the brain can be described in a more general or macroscopic way, in terms of desirable goals. This goals may include reducing metabolic costs, being stable or robust, or being efficient in computational terms. Synaptic plasticity, that is, the study of how the connections between neurons evolve in time, is no exception to this. In the following work we formulate (and study the properties of) synaptic plasticity models, employing two complementary approaches: a top-down approach, deriving a learning rule from a guiding principle for rate-encoding neurons, and a bottom-up approach, where a simple yet biophysical rule for time-dependent plasticity is constructed.
We begin this thesis with a general overview, in Chapter 1, of the properties of neurons and their connections, clarifying notations and the jargon of the field. These will be our building blocks and will also determine the constrains we need to respect when formulating our models. We will discuss the present challenges of computational neuroscience, as well as the role of physicists in this line of research.
In Chapters 2 and 3, we develop and study a local online Hebbian self-limiting synaptic plasticity rule, employing the mentioned top-down approach. Firstly, in Chapter 2 we formulate the stationarity principle of statistical learning, in terms of the Fisher information of the output probability distribution with respect to the synaptic weights. To ensure that the learning rules are formulated in terms of information locally available to a synapse, we employ the local synapse extension to the one dimensional Fisher information. Once the objective function has been defined, we derive an online synaptic plasticity rule via stochastic gradient descent.
In order to test the computational capabilities of a neuron evolving according to this rule (combined with a preexisting intrinsic plasticity rule), we perform a series of numerical experiments, training the neuron with different input distributions.
We observe that, for input distributions closely resembling a multivariate normal distribution, the neuron robustly selects the first principal component of the distribution, showing otherwise a strong preference for directions of large negative excess kurtosis.
In Chapter 3 we study the robustness of the learning rule derived in Chapter 2 with respect to variations in the neural model’s transfer function. In particular, we find an equivalent cubic form of the rule which, given its functional simplicity, permits to analytically compute the attractors (stationary solutions) of the learning procedure, as a function of the statistical moments of the input distribution. In this way, we manage to explain the numerical findings of Chapter 2 analytically, and formulate a prediction: if the neuron is selective to non-Gaussian input directions, it should be suitable for applications to independent component analysis. We close this section by showing how indeed, a neuron operating under these rules can learn the independent components in the non-linear bars problem.
A simple biophysical model for time-dependent plasticity (STDP) is developed in Chapter 4. The model is formulated in terms of two decaying traces present in the synapse, namely the fraction of activated NMDA receptors and the calcium concentration, which serve as clocks, measuring the time of pre- and postsynaptic spikes. While constructed in terms of the key biological elements thought to be involved in the process, we have kept the functional dependencies of the variables as simple as possible to allow for analytic tractability. Despite its simplicity, the model is able to reproduce several experimental results, including the typical pairwise STDP curve and triplet results, in both hippocampal culture and layer 2/3 cortical neurons. Thanks to the model’s functional simplicity, we are able to compute these results analytically, establishing a direct and transparent connection between the model’s internal parameters and the qualitative features of the results.
Finally, in order to make a connection to synaptic plasticity for rate encoding neural models, we train the synapse with Poisson uncorrelated pre- and postsynaptic spike trains and compute the expected synaptic weight change as a function of the frequencies of these spike trains. Interestingly, a Hebbian (in the rate encoding sense of the word) BCM-like behavior is recovered in this setup for hippocampal neurons, while dominating depression seems unavoidable for parameter configurations reproducing experimentally observed triplet nonlinearities in layer 2/3 cortical neurons. Potentiation can however be recovered in these neurons when correlations between pre- and postsynaptic spikes are present. We end this chapter by discussing the relation to existing experimental results, leaving open questions and predictions for future experiments.
A set of summary cards of the models employed, together with listings of the relevant variables and parameters, are presented at the end of the thesis, for easier access and permanent reference for the reader.
Entwicklung und Untersuchung verschiedener Elektrodenkonfigurationen eines gepulsten Plasmajets
(2012)
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit optischen und elektrischen Untersuchungen an einer koaxial aufgebauten Lorentz-Drift-Geometrie. So wurden Messungen an der Lorentz-Drift-Sputterquelle bezüglich der Durchbruchspannung durchgeführt. Es hat sich gezeigt, dass das Verhalten der Durchbruchspannung in Abhängigkeit vom Druck trotz der koaxialen Elektrodengeometrie vergleichbar mit der Paschenkurve fur eine planparallele Anordnung ist.
Zur Untersuchung des Sputterverhaltens wurden zunächst einige Kurzzeitaufnahmen mit einer Belichtungszeit im Mikrosekundenbereich durchgefuhrt, um so die Ausbreitung der Plasmawolke zu betrachten. Bei einem Durchbruch führt der Stromfluss zu einem Magnetfeld, sodass ein Lorentz-Drift entsteht. Durch die resultierende Kraft wird das Plasma beschleunigt.
Es zeigt sich, dass sich die Plasmawolke mit zunehmender Zeit bzw. zunehmendem Abstand von den Elektroden homogener im Rezipient verteilt. Da durch die Ausbreitung der Plasmafront auch ausgelöstes Elektrodenmaterial zu einem entsprechend platzierten Substrat beschleunigt wird, lagert sich dort eine dünne Schicht an.
Die Ablagerungen am Substrat wurden bei verschiedenen Drucken und verschiedenen Abständen zu den Elektroden betrachtet. Erste Messungen zeigen, dass die Schichten mit größerem Abstand homogener werden und besser am Substrat haften bleiben, jedoch die Schichtdicke geringer wird. Bei geringem Abstand lagern sich vergleichsweise dicke Schichten an, die jedoch sehr inhomogen und instabil sind. Durch Optimierung sollte es aber möglich sein, einen gewünschten Kompromiss aus Schichtdicke, Stabilität und Homogenität zu finden.
Bei niedrigeren Drucken und somit hohen Durchbruchspannungen kommt es aufgrund der höheren Stromdichte zu stärkeren Lorentz-Drifts, sodass die Teilchenenergien im Plasma steigen und es zu dickeren Ablagerungen kommt.
Die Schlussfolgerung dieser Arbeit ist, dass die Beschichtung durch eine Lorentz-Drift-Geometrie prinzipiell möglich ist. Es konnten bisher qualitative Messungen durchgeführt werden, die jedoch noch quantitativ verifiziert werden sollten.
Orts- und zeitaufgelöste Elektronendichte eines gepulsten induktiv gekoppelten Entladungsplasmas
(2009)
In der vorliegenden Bachelorarbeit wurde ein Modell für die räumlich und zeitlich aufgelöste Elektronendichteverteilung in einem gepulsten induktiv gekoppelten Plasma erstellt. Experimentell war es, bedingt durch den gepulsten Betrieb und die Wahl der Diagnostikmethode im Experiment „Prometheus“, nur möglich über die Zeit und den Ort gemittelte Elektronendichten zu messen.
Um nun den räumlichen Verlauf der Elektronendichte zu bestimmen, wurde die räumliche Elektronendichteverteilung durch eine ambipolare homogene Diffusion beschrieben. Die daraus resultierende Differentialgleichung wurde mithilfe von sphärischen Koordinaten unter Annahme von Azimutal- und Polarwinkelsymmetrie gelöst.
Der zeitliche Elektronendichteverlauf wurde durch die, für diesen Elektronendichtebereich gültige, Proportionalität zwischen elektrischer Leistung im Plasma und Elektronendichte berechnet. Die elektrische Leistung und deren zeitlicher Verlauf im Plasma ließ sich über ein Photodiodensignal im experimentellen Aufbau ermitteln.
Das so ermittelte Modell wurde auf die gemessenen integrierten Elektronendichten des Experiments „Prometheus“ angewendet. Durch das Modell ließ sich eine Aussage über die tatsächliche maximale Elektronendichte innerhalb des Entladungspulses treffen.
In der vorliegenden Arbeit wurden Messungen zur Plasmadynamik eines Lorentz-Drift- Beschleunigers (LDB) durchgeführt. Dieser basiert auf einer koaxialen Elektrodengeometrie. Bei einem Überschlag führt der entstehende Stromfluss zu einemMagnetfeld, sodass die gebildeten Ladungsträger durch die resultierende Lorentzkraft beschleunigt werden. Es hat sich gezeigt, dass die Abhängigkeit von Durchbruchspannung und Druck dem charakteristischen Verlauf einer Paschenkurve folgt.
Die Strom-Spannungs-Charakteristik des Versuchsaufbaus wurde in Konfigurationen mit und ohne Funkenstrecke untersucht. Mit Hilfe von diesem als Schalter fungierenden Spark-Gaps konnte bei Durchbruchspannungen gemessen werden, die oberhalb des Selbstdurchbruchs liegen.
Es zeigte sich, dass die im Versuchaufbau verwendete Funkenstrecke keinen wesentlichen Einfluss auf die Entladung hat. Es kommt an der Funkenstrecke lediglich zu einem Spannungsabfall im Bereich einiger hundert Volt, der den Verlauf derEntladung im LDB allerdings nicht beeinflusst.
Der Lorentz-Drift-Beschleuniger könnte in Zukunft zur Erzeugung eines Druckgradienten verwendet werden, indem Teilchen von einem Rezipienten in einen Zweiten beschleunigt werden. Als Voruntersuchung zur Eingnung dieses als Lorentz-Drift-Ventil bezeichneten Konzeptes wurden Messungen durchgeführt, die den Einfluss der Durchbruchspannung auf die Teilchenbeschleunigung mit Hilfe eines piezokeramischen Elementes untersuchen. So wurde der magnetische Druck bzw. die entsprechende Kraft einer Entladungswolke in Abhängigkeit von Durchbruchspannungen bis etwa 9,5 kV untersucht. Es hat sich gezeigt, dass der Einsatz von hohen Spannungen sinnvoll ist, da sich die auf das Piezoelement einwirkende Kraft quadratisch zur Durchbruchspannung verhält. So wurde die maximale Kraft von 0,44N bei einer Zündspannung von 9,52 kV gemessen.
Zudem wurde untersucht, in welchem Druckbereich der Einfluss der Druckwelle zu messen und wie sich die Geschwindigkeit der Ausbreitung der Druckwelle bei verschiedenen Durchbruchspannungen verhält. Bei einer Entfernung von 231mm zwischen Elektrodengeometrie und Piezoelement hat sich gezeigt, dass im Druckbereich unterhalb von etwa 0,2mbar kein wesentlicher Einfluss des Gasdruckes auf die Piezospannung erkennbar ist. Dies lässt sich durch die geringe Teilchenanzahl im Arbeitsgas begründen, sodass Teilchenstöße vernachlässigt werden können. Die maximale gemessene Geschwindigkeit der durch die Entladung verursachten Druckwelle liegt bei 55 km s ± 10%.
Die gemessene Plasmadynamik lässt darauf schließen, dass das Konzept eines gepulsten Lorentz-Drift-Ventils insbesondere mit hohen Durchbruchspannungen realisierbar ist. Zur Erzeugung eines dauerhaften Druckgradienten müsste die Repetitionsrate allerdings ausreichend hoch sein, sodass der rückfließende Gasdurchsatz geringer ist als die durch den LDB erzeugte Drift. Geht man von der Schallgeschwindigkeit als Rückflussgeschwindigkeit der Teilchen aus, so sind mindestens Repetitionszeiten im Bereich einer Millisekunde erforderlich.
Ergänzend zu den durchgeführten Untersuchungen ist es sinnvoll, die bisherigen Messungen durch Einbau eines Triggers zu verifizieren. Ein Trigger erzeugt eine Vorentladung mit deren Hilfe die eigentliche Entladung auch im Bereich unterhalb des Selbstdurchbruchs gezündet werden kann.
The Fisher information constitutes a natural measure for the sensitivity of a probability distribution with respect to a set of parameters. An implementation of the stationarity principle for synaptic learning in terms of the Fisher information results in a Hebbian self-limiting learning rule for synaptic plasticity. In the present work, we study the dependence of the solutions to this rule in terms of the moments of the input probability distribution and find a preference for non-Gaussian directions, making it a suitable candidate for independent component analysis (ICA). We confirm in a numerical experiment that a neuron trained under these rules is able to find the independent components in the non-linear bars problem. The specific form of the plasticity rule depends on the transfer function used, becoming a simple cubic polynomial of the membrane potential for the case of the rescaled error function. The cubic learning rule is also an excellent approximation for other transfer functions, as the standard sigmoidal, and can be used to show analytically that the proposed plasticity rules are selective for directions in the space of presynaptic neural activities characterized by a negative excess kurtosis.