Universität
Hamburg -
Fachbereich
Physik (12)
I. Institut f. Experimentalphysik *
Luruper Chaussee 149, 22761 Hamburg, Tel. 040-8998-2996 Fax: 040-8998-2101
Geschäftsführung
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Direktor: Prof. Dr. Wolfgang Scobel
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Vertreter: Prof. Dr. Klaus Wick
Wissenschaftliche Mitglieder
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Professoren: Dr. Heinrich Viktor von Geramb, Dr. Wolfgang
Scobel, Dr.Klaus Wick
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Dozenten: Dr.Uwe Holm, Dr.Manfred Niecke
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Wissenschaftliche Angestellte: Dipl.-Phys.Helmut Krause, Dr.Claus Pegel, Dr.Richard Rackwitz
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im Ruhestand: Prof. Dr. Rudolf Langkau, Prof. Dr.
Udo Strohbusch, Prof. Dr. Dieter Vogt
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Gast:
Prof. Dr. Tomass Romanovskis
Forschungsgruppen
* seit 7. Juni 2001 vereinigt mit dem II. Institut für
Experimentalphysik zum Institut für Experimentalphysik
Die Theoretische Kernphysik bietet Diplomarbeiten, Dissertationen und Hausarbeiten
an. Ihr Schwerpunkt liegt auf dem Gebiet der theoretisch numerischen Behandlung
von Forschungsthemen der Streuphysik, der nichtlinearen Probleme, der inversen
und schlechtgestellten Probleme, soweit sie für die quantenmechanische
Beschreibung von Kernreaktionen, von Atom- und Molekülreaktionen bei niedrigen
und mittleren Energien eingesetzt werden können.
In den letzten Jahren konzentrierten sich die Themen schwerpunktsartig
auf die quantitative Bestimmung der Nukleon-Nukleon Wechselwirkung bei
niedrigen und mittleren Energien. Zur Anwendung kommen Modelle der Bosonaustauschtheorie
und Methoden der Quanteninversion.Aufbauend auf diesen Ergebnissen sind
Anwendungen dieser Nukleon-Nukleon Potentiale für folgende Arbeiten im
Vordergrund: Dichteabhängige Kräfte und Wechselwirkungen für die mikroskopische
Beschreibung der Nukleon-Kern Streuung im Rahmen optischer Potentiale,
Antinukleon-Kern Streuung bei niedrigen Energien mittels mikroskopischen
optischen Potentials, Nukleon-Nukleon Bremsstrahlung bei niedrigen und
mittleren Energien für das Studium der off-shell Eigenschaften der T-Matrix,
Dreikörper-Rechnungen, Studium der Dreikörperdynamik zu den Inversionspotentialen,
Arbeiten zur Aufbruchdynamik in Verbindung mit Dreikörperkräften und Effekten
nichtlokaler Potentiale im Orts- und Impulsraum.
Des weiteren hat die Inversionsphysik zum Ziel, Grundlagen für die inverse
Streutransformation zu liefern, wie sie bei der Behandlung nichtlinearer
Differentialgleichungen auftreten können und deren Lösungsinteresse in
Verbindung mit Solitonen und solitären Phänomenen steht.
Aus der Mitarbeit der Gruppe am Zeus-Experiment bei HERA ergeben sich die
folgenden Forschungsschwerpunkte:
Zu allen diesen Schwerpunkten bieten wir
Diplomarbeiten
an.
Physik mit Nukleonen in Grundlagenforschung und Anwendung:
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Untersuchung der Nukleon-Nukleon-Wechselwirkung in der Proton-Proton Streuung
bei Energien bis zu 2500 MeV (EDDA-Experiment)
am Protonen-Cooler Synchrotron COSY im Forschungszentrum Jülich (EDDA-Experiment).
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Untersuchung der Pionenproduktion in der Nukleon-Nukleon-Wechselwirkung
(WASA/PROMICE-Experiment)
am Protonen-Cooler Synchrotron CELSIUS im 'The Svedberg Laboratory' (Universität
Uppsala, Schweden) .
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Kernphysikalische Untersuchungen für medizinische Anwendungen: Mikrodosimetrische
Messungen mit Neutronen, Photonen und hochenergetischen Protonen.
Im Rahmen von Diplom- und Doktorarbeiten werden Detektoren für derartige
Experimente in den Hamburger Labors der Gruppe entwickelt, getestet, an
den jeweiligen Beschleunigern eingesetzt und die Ergebnisse dieser Messungen
im Detail in Hamburg analysiert.
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Das Schwergewicht der Arbeiten liegt auf der Untersuchung der Eigenschaften
von Mesonen und ihrer Entstehung in Annihilationsprozessen. Zentrales Experiment
ist das Crystal-Barrel-Experiment am CERN. Antiprotonen werden mit Protonen
bzw. mit Deuteronen zur Reaktion gebracht und die aus den Annihilationsprozessen
hervorgehenden Mesonen mit Hilfe des Crystal-Barrel-Detektors spektroskopiert.
Die Messungen haben zur Entdeckung neuer Teilchen geführt, die sich nicht
in das bekannte Quark-Antiquark-Schema einfügen lassen. Weitere Studien
gelten der Untersuchung symmetrieverletzender Zerfälle und der Untersuchung
gewisser Struktureigenschaften der Nukleonen. Die Analyse der am CERN gesammelten
Daten wird an Rechnern des Instituts vorgenommen.
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Ein Teil der Arbeiten befaßt sich mit der Entwicklung neuer Detektorkomponenten
und Verfahren zur Energieeichung. Unter Benutzung verschiedener Detektoren
und Nachweismethoden der Kernphysik werden daneben genaue Messungen der
Untergrundstrahlung bzw. der durch kosmische Strahlung ausgelösten Kernprozesse
untersucht. Diese Experimente werden in den Labors der Gruppe vorgenommen.
Spurenelementanalyse mit der Protonen-Mikrosonde am 2 MeV Van-de-Graaff
Generator. Mit der PIXE-Methode wird die Elementverteilung in Schichten
von 10 - 30 Mikrometer Dicke bestimmt. Erfaßbar sind Probenmengen von 1 mg bis
0.1 ng für Z > 13 (Al). Themenschwerpunkte für die Diplomarbeiten
sind
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Optimierung der Protonenmikrosonde: Steigerung der Empfindlichkeit und
des Auflösungsvermögens, Weiterentwicklung der Meßtechnik und der Datenaufbereitung.
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Anwendung der Analysenmethode auf interdisziplinäre Fragestellungen aus
der Biologie, Medizin, Chemie und Geowissenschaften sowie mit den Zielsetzungen
des Biomonitoring und der Luftstaubanalytik.