Abschlussarbeiten

Abschlussarbeit Beschleunigergruppe: Kontrollierter automatisierter Einlass kleinster Mengen von Sauerstoff zur Aktivierung von Photokathoden

Problemstellung:

Für die neuen Hochintensitätsexperimente am Teilchenbeschleuniger MESA wird ein ferngesteuerter Mechanismus zum Einlass von kleinsten Mengen von Sauerstoff ins Ultrahochvakuum benötigt. Hierzu soll die thermisch gesteuerte Diffusion von Sauerstoff aus der Luft durch dünne Silberwände benutzt werden.

Methode:

Ein dünnwandiges Silberröhrchen wird durch eine fernsteuerbare Stromquelle erhitzt. Wegen der starken Temperaturabhängigkeit der Diffusion durch Silber tritt ab etwa einer Temperatur von 600 Grad Celsius reiner Luftsauerstoff durch die Silberwand in messbarer Menge durch. Dies kann mit einem Massenseparator nachgewiesen werden, der auf die Molekülmasse des Sauerstoffs eingestellt ist. Insbesondere soll beurteilt werden, ob nicht auch andere Gase freigesetzt werden, was ebenfalls mit dem Massenseparator nachgewiesen werden kann.

Kontakt:

Prof. Dr. K. Aulenbacher
aulenbac@kph.uni-mainz.de
Tel. +49-6131-39-25804
HIM, Raum 02-105

Abschlussarbeit Beschleunigergruppe: Messung der Austrittsarbeit von Photokathoden

Problemstellung:

Photokathoden sollen in möglichst starken elektrischen Feldern eingesetzt werden. Dabei soll die Austrittsarbeit dieser Festkörper einerseits
genügend niedrig sein, um einen effektiven Photoeffekt zu ermöglichen, andererseits aber auch nicht zu niedrig, weil dann in den genannten starken elektrischen
Feldern Feldemission auftritt, die die Kathode schnell zerstört. Die angestrebte Messung erlaubt es die Kathode in dieser Hinsicht zu charakterisieren.

Methode:

Es soll die Ultrahochvakuumtaugliche Schwingkondensator Methode ("Kelvin Probe") eingesetzt werden. Ein entsprechendes Gerät ist vorhanden und wird in eine Vakuumapparatur eingebaut, die Proben werden mit Vakuummanipulatoren vor dem Kelvin Detektor positioniert.
Die Methode wird zunächst an Referenzproben bekannter Austrittsarbeit (Metalloberflächen wie z.B. Gold ) erprobt.

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Abschlussarbeit Beschleunigergruppe: Erdmagnetfeldkompensation am Doppelmottpolarimeter

Problemstellung:

Mit dem Doppelmott-Polarimeter soll die Polarisation eines 100 keV-Elektronenstrahls sehr präzise vermessen werden. Hierfür ist eine reproduzierbare und stabile Positionierung des Elektronenstrahls auf dem Target erforderlich, die durch äußere, veränderliche Magnetfelder erschwert wird.

Methode:

Im Rahmen der Arbeit sollen die vorhandenen Störfelder entlang der Strahlachse vermessen und ein Konzept zur Abschirmung bzw. Kompensation dieser entwickelt werden.

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Abschlussarbeit Beschleunigergruppe: Spektral aufgelöste Quantenausbeute von Kalium-Cäsium-Antimonid

Problemstellung:

Als elementares Hilfsmittel zur Charakterisierung von Multialkaliphotokathoden (wie z.B. K2CsSb), wie sie als Elektronenquellen in neuen Teilchenbeschleunigern wie MESA (Mainz Energy-Recovering Superconducting Accelerator) oder auch BerlinPRO eingesetzt werden, dient die spektral aufgelöste Quantenausbeute. Diese gibt das Verhältnis von generiertem Photostrom zur eingestrahlten Lichtleistung über eine Bandbreite der Lichtwellenlänge von 400-600 nm wieder. Die gewonnen Informationen dienen dem Verständnis der internen Transportmechanismen dieser Halbleitermaterialien.

Methode:

Ein Spektrometer mit Lichtquelle und Monochromator wird in Betrieb genommen und vorhandene bzw. selbst hergestellte Photokathoden auf ihre Quanteneffizienz vermessen.

Projektumfang:

- Aufbau eines Teststandes zur Messung der spektralen Quanteneffizienz (Xe-Lampe /Monochromator/ Channeltron)
- Integration in bestehenden Aufbau zur Herstellung der Photokathoden bzw. in die Testquelle PKAT
- Herstellung von Photokathoden auf unterschiedliche Substrate
- Untersuchung der spektral aufgelösten Quantenausbeute
- Vermittelt werden weiterhin Kenntnisse über Vakuumtechnologien, Halbleiterphysik, Beschleunigerphysik

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Doktorarbeiten in der Beschleunigergruppe

Interessieren Sie sich für eine Doktorarbeit an MAMI oder MESA im Bereich der Beschleunigertechnologie ?

Dann sind Sie am Institut für Kernphysik genau richtig!

 

 

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