Kursinformation

Digitale Lehre
Materialien zur Vorlesung und den Vorträgen werden über Moodle zur Verfügung gestellt.

Lehrinhalte
Experimentelle Grundlagen der Physik und Technik von Beschleunigern
Physikalische Grundlagen:
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[*]Beschleunigertypen
[*]transversale Strahldynamik
[*]longitudinale Strahldynamik
[*]Synchrotronstrahlung
[*]u.a.
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Technische Grundlagen:
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[*]Hochfrequenztechnik
[*]Energy-recovery linacs
[*]Strahldiagnose
[*]Beschleunigerentwicklung
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Praktika (Beispiele):
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[*]Strahltransport-Simulationen
[*]Magnetvermessung
[*]Simulation elektromagnetischer Felder für Teilchenbeschleuniger
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Literatur
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[*]Wille: Physik der Teilchenbeschleuniger und Synchrotronstrahlungsquellen, Teubner
[*]Wille: The Physics of Particle Accelerators: An Introduction
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Eine Datei der Präsentationsfolien der Vorlesung sowie der Vorträge wird zum Download über Moodle zur Verfügung gestellt.

Darüber hinaus existieren zahlreiche, z.T. detaillierte Lehrbücher der Physik und Technik von Teilchenbeschleunigern (u.a. von Wiedemann, Amaldi/Hall, Bernal, Conte/Mackay, Wilson, ...).
Eine äußerst umfangreiche Sammlung zu verschiedenen Aspekten der physikalischen Grundlagen, Technologien und Anwendungen von Teilchenbeschleunigern findet sich außerdem online:
E. Metral et al. (Hg.), Proceedings of the Joint Particle Accelerator School (JUAS) - Courses and Exercises, CERN Yellow Reports: School Proceedings No. 3, I-IV (2024); https://doi.org/10.23730/CYRSP-2024-003
 

Voraussetzungen
Grundvorlesungen Experimentalphysik
Grundkenntnisse in Kern- und Teilchenphysik sind hilfreich

Erwartete Teilnehmerzahl
5-15

Weitere Informationen
VORLÄUFIGE Struktur der Veranstaltung:
Montag 14.04.2025 - Donnerstag 17.04.2025, 09:00 - 10:45 Uhr
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[*]Vorlesung zur Einführung in die Beschleunigerphysik,
[*]Professor Dr. Rüdiger Schmidt, CERN und TU Darmstadt
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Montag 14.04.2025 - Donnerstag 17.04.2025, 11:00 - 12:30 Uhr
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[*]Vorlesungen zur ausgewählten Themen der Technik von Beschleunigern, Lehrende von GSI-Helmholtzzentrum, TU Darmstadt und Gutenberg-Universität Mainz:
[*]HF-Technik 
[*]Strahldiagnose 
[*]Energy-recovery linacs 
[*]Beschleuniger-Entwicklung 
[*]Elektronenquellen
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Montag 14.04.2025 - Mittwoch 16.04.2025, 13:30 - ca. 17:00 Uhr und nach Vereinbarung
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[*]Praktika zu ausgewählten Themen der Beschleunigerphysik und -technik
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Offizielle Kursbeschreibung
Die Studierenden
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[*]wissen um Begriffe, Konzepte und Methoden der Beschleunigerphysik und haben ausgewählte technische Aspekte der Beschleunigerphysik kennen gelernt,
[*]besitzen Fertigkeiten in wichtigen Messmethoden auf diesen Gebieten können diese auf Aufgaben in den genannten Bereichen anwenden und kommunizieren und
[*]sind kompetent in der Ausführung einfacher Arbeiten im Labor und sind in der Lage, messtechnische Probleme der Beschleunigerphysik anzugehen und ihre Messungen kritisch einzuschätzen.
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Zusätzliche Informationen
ZUR PLANUNG DER PRAKTIKA BITTEN WIR UM ANMELDUNG VIA TUCAN ZWISCHEN DEM 01. MÄRZ 2025 UND DEM 06. APRIL 2025, 12:00 Uhr.
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[*]Personen, die sich nach dem 06. April anmelden, können noch an den Vorlesungen teilnehmen, aber i.d.R. nicht mehr an den Praktika.
[*]Wenn Sie nur die Vorlesungen besuchen wollen, bitte melden Sie sich an und informieren Sie Professor Enders (enders@ikp.tu-darmstadt.de bzw. joachim.enders@tu-darmstadt.de), dass Sie KEINEN Praktikumsplatz benötigen.
[*]Wenn Sie nur einen Praktikumsplatz benötigen, aber nicht an den Vorlesungen teilnehmen wollen, melden Sie sich bitte hier in TUCaN an und kontaktieren Sie bitte Professor Enders ebenfalls.
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Gefährdungsbeurteilung
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[*]Der Besuch geschlossener Räume bei hohen Teilnehmendenzahlen kann zu Ermüdung führen.  Wir werden die Lüftung entsprechend einstellen und bitten Sie, in den Pausen ggfs. die Türen und - wo vorhanden - Fenster zu öffnen.  Im Sinne des Umweltschutzes sollte in geheizten Räumen auf die Beschränkung des Wärmeverlusts beim Lüften geachtet werden.
[*]Eine eingeschränkte Sitzhaltung sollte nicht über besonders lange Zeit aufrecht erhalten werden.  Nutzen Sie die angebotenen Pausenzeiten in der Mitte der Veranstaltungsblöcke.
[*]Achten Sie auf eine angemessene Sitzhaltung auch beim Mitschreiben oder bei der Verwendung elektronischer Endgeräte, da im Hörsaal die Empfehlungen der Arbeitsplatzrichtlinie nicht gewährleistet werden kann.
[*]Die Hörsäle, in denen Vorlesung und Vorträge stattfinden, sind mit Treppen ausgestattet.  Bitte achten Sie auf mögliche Stolperfallen.
[*]Für den Fall möglicher Evakuierungen (Brand, Rauchentwicklung, Bedrohungssituation, sonstige Notfälle) informieren Sie sich bitte vor Beginn der Veranstaltung über den ausgehängten Fluchtplan.  Folgen Sie den beschilderten Notausgängen.  Der Sammelplatz für das Institut für Kernphysik befindet sich auf dem Kantplatz.
[*]Sollten Sie einer Notsituation (Brand, Rauchentwicklung, Bedrohungssituation etc.) gewahr werden, informieren Sie bitte umgehend den/die Lehrende/n. 
[*]Die Praktika beinhalten den Umgang mit wissenschaftlichen elektrischen und elektronischen Gerätschaften, deren Benutzung den im Studium vermittelten und durch die betreuende Person vorgestellten Sachverstand erfordert.  Den Anweisungen der Lehrenden ist daher Folge zu leisten.
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Nachhaltigkeitsbezug der Veranstaltungsinhalte
Vorlesungen, Vorträge und Praktika beziehen sich auf Technologien und Methoden in der Beschreibung, Nutzung und Entwicklung von Teilchenbeschleunigern.  Unterschiedliche Komponenten der Beschleuniger sind dabei besonders energieintensiv.  Darauf - und punktuell auf Entwicklungen, die den Energiebedarf von Teilchenbeschleunigern verringern - wird in den Lehrveranstaltungen hingewiesen.

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