gemeinsam einzigartig

IBPT 03-2022 Masterarbeit zum Thema: Einfluss einer Resonator-Impedanz auf die Bursting-Schwelle am KARA Speicherring

Organisationseinheit

Institut für Beschleunigerphysik und Technologie (IBPT)

Tätigkeitsbeschreibung

Die Elektronenpakete im KARA Speicherring emittieren Synchrotronstrahlung. Ist die Wellenlänge größer als die Paketlänge, so strahlen die Elektronen kohärent ab, und die Intensität ist millionenfach erhöht. Somit kann einerseits die kohärente Strahlung als "Lupe" verwendet werden, mit der auch kleine Strukturänderungen im Elektronenpaket messbar werden. Andererseits kann die abgestrahlte Intensität im THz-Bereich durch kleine Änderungen der Paketform um viele Größenordnungen gesteigert werden. Zur Zeit wird am IBPT eine spezielle Impedanzkammer entwickelt, mit der die Elektronenpakete gezielt in Form gebracht werden sollen, um die kohärente THz Strahlung zu verstärken. Weil die Rückwirkung der THz Strahlung auf das Elektronenpaket nicht mehr vernachlässigbar ist, kommt es zu dessen Verformung, die wiederum die kohärente THz Strahlung beeinflusst. Die aus diesem Wechselspiel resultierende nicht-lineare Dynamik wird am IBPT sowohl experimentell als auch theoretisch untersucht.

Das Elektronenpaket kann durch eine zweidimensionale Phasenraumdichte beschrieben werden, deren zeitliche Dynamik durch die Vlasov-Fokker-Planck Gleichung beschrieben wird. Durch die Selbstwechselwirkung mit dem eigenen Strahlungsfeld wird daraus eine Integro-Differentialgleichung. Zu diesem Strahlungsfeld tragen neben der Synchrotronstrahlung auch Elemente der Strahlkammer bei, die durch einen Hohlraumresonator beschrieben werden können. Unterhalb eines Schwellenwerts für die Anzahl der Elektronen existiert ein Gleichgewichtszustand des Elektronpakets, der durch lösen der Haïssinski Gleichung gefunden werden kann. Wie dieser Schwellenwert von den Parametern der Impedanzkammer abhängt soll in dieser Masterarbeit untersucht werden.

Eintrittstermin

zum nächstmöglichen Zeitpunkt

Persönliche Qualifikation

  • Sie sind Studierende im Bereich der Physik / Mathematik
  • Sie haben Spaß an theoretischen Arbeiten
  • Kenntnis einer Programmiersprache sind von Vorteil

Vertragsdauer

nach Studienordnung

Fachliche/r Ansprechpartner/in

Fachliche Auskünfte erteilt Ihnen gerne Herr Dr. Markus Schwarz, Tel. +49 721 608 28666, E-Mail: markus.schwarz@kit.edu.

Bitte bewerben Sie sich online über den unten stehenden Button für die Ausschreibungsnummer IBPT 03-2022.

Ausschreibungsnummer: IBPT 03-2022

Bei gleicher Eignung werden anerkannt schwerbehinderte Menschen bevorzugt berücksichtigt.

Kontakt

Bei allgemeinen Fragen zur Bewerbung:
Personalservice (PSE) - Personalbetreuung
Frau Carrasco Sanchez
Telefon: +49 721 608-42016,

Kaiserstr. 12, 76131 Karlsruhe