Neue Technologie zur Erzeugung hochenergetischer Gammastrahlung

Am 1. Juni 2022 startete das von der EU geförderte Projekt TECHNO-CLS unter Beteiligung der X1-Kollaboration des Instituts für Kernphysik. Elf Partner aus Deutschland, Italien, Großbritannien, Frankreich, Griechenland und Belgien erforschen dort, wie man hochenergetische Gammastrahlung durch Beschuss sogenannter orientierter Kristalle mit ultrarelativistischen geladenen Teilchen erzeugen kann. Angestrebt werden Photonenenergien bis zu GeV, gleichbedeutend mit Wellenlängen der Strahlung bis zu wenigen Femtometern. Mit bereits existierende Strahlungsquellen konnte solche extrem kurzwellige Strahlung bisher nicht erzeugt werden. Aus experimenteller Sicht verspricht sie jedoch den Zugang zu bisher unerreicht kleinen Strukturen und ist damit von besonderer Bedeutung für Forschung und Anwendung im Bereich der Kern- und Festköperphysik wie auch den Lebenswissenschaften.

Das TECHNO-CLS Konsortium vereint theoretische, rechnergestützte, sowie experimentelle und technologische Beiträge. Die zentrale Aufgabe, die dabei am Institut für Kernphysik bearbeitet wird, ist die Bereitstellung eines relativistischen hochqualitativen Positronenstrahls geringer Emittanz. Solche Positronen können über längere Strecken in Kristallen geführt werden, wodurch sich die Intensität der dort erzeugten Strahlung durch kohärente Effekte, ähnlich wie bei einem magnetischen Undulator, deutlich erhöhen lässt. Außerdem soll in einer Fallstudie untersucht werden, ob mit der existierenden Beschleuniger-Anlage MAMI auch Positronen von der Quelle aus beschleunigt werden können. Diese würde die Möglichkeit eröffnen, Positronenstrahlen mit der Intensität und Qualität des bisherigen in MAMI verwendeten Elektronenstrahls zu erzeugen.

Drei Masterarbeiten sind in der Ausschreibung 2021 im "BestMasters"-Programm bei Springer Spektrum erschienen

27.01.2022

Mit "BestMasters" zeichnet Springer alljährlich die besten Masterarbeiten aus, die an renommierten Hochschulen in Deutschland, Österreich und der Schweiz entstanden sind. In der letzten Ausschreibung waren gleich drei Arbeiten, die in der Theoriegruppe am Institut für Kernphysik entstanden sind, erfolgreich. Im Einzelnen handelt es sich dabei um die Abschlussarbeiten von

1. Johannes Schaeffer, "SU(n), Darstellungstheorie und deren Anwendung im Quarkmodell. Eine Analyse aus mathematischer und physikalischer Perspektive";
2. Niclas Wego, "Der harmonische Oszillator. Eine Reise von der klassischen Physik in die Quantenwelt";
3. Marvin Horst, "Allgemeine Relativitätstheorie und Sternmodelle. Eine Einführung für Lehramtsstudierende".

Die Abschlussarbeiten im M.Ed.-Studiengang Physik wurden allesamt von Prof. Dr. Stefan Scherer betreut. Eine Besonderheit stellt die Arbeit von Johannes Schaeffer dar, die in Kooperation mit Frau PD Dr. Margarita Kraus aus dem Institut für Mathematik betreut wurde und gleichzeitig für den B.Sc. Mathematik anerkannt wurde. Bereits im Februar 2021 wurde Marvin Horst für seine Arbeit der Preis für herausragende Abschlussarbeiten verliehen. "Ich freue mich außerordentlich über diese großartige Auszeichnung für unsere Absolventen", sagt Frau Univ.-Prof. Dr. Concettina Sfienti, Direktorin des Instituts für Kernphysik. "Die Prämierung stellt die Qualität der Lehramtsausbildung in der Physik nachdrücklich unter Beweis. In Zeiten, in denen der Klimawandel geleugnet wird, Verschwörungstheorien als 'alternative Fakten' bezeichnet werden, 'Fake News' an die Stelle objektiver Beweise treten, ist die Vermittlung von gründlichen, fachwissenschaftlichen Kenntnissen unerlässlich."