Physik-Institut der Universität Zürich

Vortragsthemen für Proseminar in Experimentalphysik

(betreut durch Prof. L. Baudis, Version 19. September 2011)

Herbstsemester 2011

Titel Name Kurzbeschreibung Kommentar
Das Universum im Gamma-Licht (offen) Das Fermi Gamma-ray Space Teleskop wurde am 11. Juni 2008 vom Cape Canaveral, Florida, erfolgreich gestartet. Fermi beobachtet das Universum im Energiebereich 8 keV bis 300 GeV. Die zwei Hauptinstrumente am Bord, das Large Area Telescope (LAT) und der GLAST Burst Monitor (GBM), wurden seit dem Start getestet, kalibriert und nehmen erfolgreich Daten auf. Fermi hat bereits zahlreiche Gammastrahl-Quellen im All entdeckt, und wird neue Erkenntnisse über die energiereichsten Prozesse im Universum liefern. Ein weiteres Ziel von Fermi ist, Gammastrahlung aus der Annihilation der Teilchen der dunklen Materie in der Milchstrasse nachzuweisen. (mitbetreut von Aaron Manalaysay)
Geoneutrinos : ein Blick ins Innere der Erde (offen) Die Wärme im Erdinneren ist verantwortlich für die konvektiven Bewegungen im Erdmantel. Schon seit langem wird die Radioaktivität von natürlich vorkommenden Uran-, Thorium- und Kalium-Isotopen als wesentliche Wärmequelle der Erde angenommen. Deren genauen Anteil blieb bislang aber unbekannt. Erste Hinweise auf niederenergetische Antineutrinos aus dem Erdinneren ergaben im Jahr 2004 Messungen des KamLAND-Experiments in Japan. Dieser Detektor litt jedoch unter Störstrahlung durch Antineutrinos aus Kernkraftwerken der Umgebung. Nachdem  Borexino  seit einigen Jahren erfolgreich Neutrinos aus dem Inneren der Sonne nachweist, eröffnet sich nun ein neuer Blick in das verborgene Erdinnere: Es wurde in Frühling 2010 ein klares Signal von Antineutrinos beobachtet , die anhand ihrer Energieverteilung den radioaktiven Zerfallsketten von Uran und Thorium zugeordnet werden können. (mitbetreut von Teresa Marrodan Undagoitia)
Light shining through a wall (offen) Es gibt gut begründete Theorien, in denen sich ein Photon in einem Magnetfeld in ein anderes Teilchen -- das sogenannte Axion -- umwandeln kann. Eine Möglichkeit, diesen Umwandlungsprozess nachzuweisen, besteht darin, einen extrem starken Laserstrahl auf eine undurchlässige Wand zu schiessen. Wenn man hinter der Wand wieder Photonen nachweist, so hat man möglicherweise die Oszillation eines Photons in ein Axion und zurück beobachtet. Das momentan empfindlichste Experiment dieser Art ist das ALPS Experiment am DESY in Hamburg, das in diesem Vortrag beschrieben werden soll. Weitere Literatur: link. (mitbetreut von Marc Schumann)
COUPP -- das Revival der Bubble Chamber (offen) In den letzten Jahren hat ein Experiment am Fermilab (USA) auf sich aufmerksam gemacht , da es eine schon totgeglaubte Technik zur Suche nach Dunkler Materie einsetzt: Die Blasenkammer (engl.: bubble chamber, Nobelpreis 1960). Hier werden Teilchenspuren in einer überhitzten Flüssigkeit sichtbar gemacht. Eindrucksvolle erste Resultate bestätigen, dass das Potential der Blasenkammer immer noch nicht völlig ausgereizt ist. Weitere Literatur: link. (mitbetreut von Marc Schumann)