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Neutrinoastronomie

Erforschung des Universums mit Neutrinos

  • Was ist der Ursprung der kosmischen Strahlung?
  • Was/wo sind die Quellen?
  • Wie funktionieren die kosmischen Beschleuniger?
  • Suche nach dunkler Materie
  • Aktive Galaxien und Schwarze Löcher

Das km³-große Neutrinoteleskop IceCube am Südpol

Forschungsthemen in Aachen

  • Messung extraterrestrischer Neutrinos und Suche nach den Quellen der kosmischen Strahlung
  • Suche nach dunkler Materie, insbesondere im galaktischen Zentrum und Halo
  • Elementarteilchenphysik: Neutrinooszillationen, magnetischen Monopole, atmosphärische Neutrinos
  • Entwicklung neuer Analyse- und Rekonstruktionsverfahren
  • Detektorentwicklung für zukünftige IceCube-Erweiterungen für niedrige Energien (PINGU), hohe Energien (DecaCube), und an der Eisoberfläche (IceVeto)
  • Forschung und Entwicklung zum akustischen Nachweis von ultrahochenergetischen Neutrinos
  • Entwicklung eines akustischen Navigationssystems für eine Eisschmelzsonde (Enceladus Explorer)

Themen für Bachelor- und Masterarbeiten

Unsere Gruppe bietet Bachelor- und Masterarbeiten sowie Promotionsstellen an. Grundsätzlich werden die Themen nach individueller Absprache vergeben. Die Themenstellung von Bachelorarbeiten ist auf etwa drei Monate, die von Masterarbeiten auf etwa ein Jahr ausgelegt. Wir beschäftigen uns mit folgenden Forschungsthemen:

Detektorentwicklung

  • Entwicklung von Oberflächendetektoren
  • Entwicklung von Messplätzen für den Bau der Niederenergieerweiterung PINGU
  • Charakterisierung und Kalibration akustischer Sensoren
  • Bau neuartiger akustischer Sensoren
  • Entwicklung von akustischen Navigationsmethoden im Eis

Analyse und Methoden

  • Anisotropiestudien der registrierten Neutrinoereignisse
  • Untersuchung von hochenergetischen Neutrinos
  • Teststudien zur Effizienz der Datenselektion am Südpol
  • Entwicklung und Test neuer Analyse- und Rekonstruktions-Algorithmen

Weitere Themen nach Vereinbarung

  • Literatur-Recherchen
  • Simulationsstudien
  • theoretische Arbeiten
  • etc...

Beispiele für mögliche Bachelorarbeiten im Jahr 2014 sind (Detektorentwicklung, Analyse, Monte-Carlo, Computing, Theorie):

  1. IceCube: Gewichtete Multipol-Korrelationsanalyse zur Suche kosmischer Neutrinoquellen (A/M)
  2. IceCube: Sensitivität von IC-79 für die Entdeckung steriler Neutrinos (A/M)
  3. IceCube: Entwicklung neuer Qualitätsvariablen für die Neutrinosuche – Smoothness (A/M)
  4. IceCube: Teststudien zur Suche kosmischer Neutrinoquellen unter Verwendung von Gewichten der diffusen Analyse (A/M)
  5. DecaCube: Analyse der Nachweisempfindlichkeit für unterschiedliche Ereignisklassen (A/M)
  6. IceVeto: Test von SiPM und der Hardwareauslese für das Cherenkov-Teleskop IceFamous (D/C)
  7. IceVeto: Untersuchung der IceTop-Vetoakzeptanz für den Einsatz in der kosmischen Neutrinoquellensuche (A/M)
  8. Kamiokannen: Testaufbauten für einen Luftschauerdetektor basierend auf SiPM (D)
  9. IceVeto: Teststudien für IceBags als neuartige Oberflächendetektoren für IceCube (D/A)
  10. AAL: Optische Extinktionslängen und Strahloptimierung für die Laser-Einkopplung in Eis für Messung thermoakustischer Signale bei verschiedenen Wellenlängen (D)
  11. EnEx: Optimierung der Ortungsrekonstruktion und Sensorankoppplung (D/A)
  12. EnEx: Messung der akustischen Abschächungslänge in Eis (D/A)
  13. EnEx: Optimierung der Signal-Pinger für die akustische Ortungsmessung (D/A)

 

Beispiele für mögliche Masterarbeiten (Detektorentwicklung, Analyse, Monte-Carlo, Computing, Theorie):

  1. IceCube: Teststudien zur Identifikation kosmischer Neutrinoquellen mit Neutrinodatensätzen der diffusen Analyse (A/M)
  2. IceCube: Entwicklung von Rekonstruktionsmethoden für Tau-Neutrinos (A/M)
  3. IceCube: Suche nach einem galaktischen Halo aus Dunkler Materie mit IC-86-Daten (A/M)
  4. IceCube: Suche nach kosmischen Neutrinoquellen mit einer Multipol-Analyse der IC-86-Daten (A/Th)
  5. IceVeto: Bau und Test eines Cherenkovteleskop-Prototypens für Luftschauern (FAMOUS) (D)
  6. IceVeto: Bau von Prototypen für Oberflächenvetodetektoren und Sensitivitätsmessungen (D)
  7. IceVeto: Test von IceVeto-Strategien mit Daten von IC-86 (D/A)
  8. EnEx: Analyse der EnEx-Feldtestdaten (D/A)

 

Beispiele für in den vergangenen Jahren abgeschlossene Abschlussarbeiten finden Sie hier.

 

Kontakt

Bei Interesse setzten Sie sich bitte mit Christopher Wiebusch in Verbindung.

Weitere Informationen zu Abschlussarbeiten finden Sie auch hier.

Abschlußinformationen