Home | english  | Impressum | Datenschutz | Sitemap | KIT

Dunkle Materie Gruppe: Master-Arbeiten

für weitere Informationen wenden Sie sich auch direkt an klaus.eitel∂kit.edu

 

Master-Arbeiten (Stand August 2019):

 

Suche nach leichter Dunkler Materie mit dem EDELWEISS Experiment

Mit der aktuellen kryogenen Messkampagne (Start Dezember 2018) werden im EDELWEISS Experiment Daten bisher unerreichter Qualität aufgenommen. Diese Daten erlauben es zum ersten Mal, nach Elektron-Streu-Signaturen von leichter Dunkler Materie im sub-GeV zu suchen, wie sie in vielen neuartigen Modellen eines "Dunklen Sektors" vorhergesagt werden. In dieser Arbeit wenden Sie zunächst bestehende Software zur Bestimmung eines möglichen Signals an, um Signaturen im EDELWEISS-Detektor zu bestimmen. Diese Erwartung vergleichen Sie dann mit den aufgenommenen Daten. Dazu analysieren Sie die bereits prozessierten und kalibrierten Daten und bestimmen die Sensitivität des Experiments bei der Suche nach leichter Dunkler Materie.

Sie sollten Interesse an modernen Detektoren und an der Analyse von Messdaten haben. Grundkenntnisse in der Kern- und Teilchen-Physik sind erforderlich. Programmierkenntnisse in C++ sind vorteilhaft. Sie können auf bereits bestehende Modellierungs- und Aalyse-Software aufbauen.

 

Aufbau eines Myon-Detektors zur Myon-Tomografie für die Suche nach DM mit Paleo-Detektoren

Kristalle in unterirdischen Lagerstätten, die für Milllionen von Jahren dem Fluss Dunkler Materie (DM) ausgesetzt waren, sind potenzielle Detektoren für Dunkle Materie. Wechselwirkt ein DM WIMP in einem solchen Kristall, so führt das zu einem messbaren Kristalldefekt. Solche Kristalldefekte können dann über kristallographische Methoden sichtbar gemacht werden. Um die Messergebnisse richtig interpretieren zu können, ist ein detailliertes Verständnis der Wechselwirkungsprozesse in den Materialien notwendig.
Eine Grundvoraussetzung zur Suche nach DM ist die Unterdrückung kosmischen Untergrunds, insbesondere durch kosmische Myonen erzeugte Neutronen. Dazu muss der Fluss kosmischer Myonen in den unterirdischen Lagerstätten hinreichend gut bekannt sein. In dieser Arbeit entwickeln Sie einen mobilen Detektor, mit dem der Myonfluss winkelaufgelöst vermessen werden kann, d.h. die Lagerstätte per Myon-Tomografie charakterisiert werden kann. Nach dem erfolgreichen Aufbau führen Sie erste Testmessungen mit dem Detektorsystem durch und vermessen im Idealfall auch den Myonen-Fluss in einer unterirdischen Salzmine.
Wir erwarten die Bereitschaft zur intensiven Auseinandersetzung mit dem Thema und Freude, sich in ein modernes, spannendes und für Sie neues Wissenschaftsfeld einzuarbeiten. Grundkenntnisse der Kern- und Teilchenphysik sowie von Teilchendetektoren sind notwendig. Grundkenntnisse in der Programmiersprache C++ sind Voraussetzung, Grundkenntnisse in Python und ROOT sind hilfreich.