Kurse von Prof. C. Hugenschmidt

Physik mit Positronen I

Dieses Modul gibt eine Einführung in die Physik mit Positronen mit seinen Anwendungen in den Materialwissenschaften, der Festkörper- und Oberflächenphysik. Nach einem historischen Abriss werden zunächst unterschiedliche Techniken vorgestellt, wie Positronenquellen und mono-energetischer Positronenstrahlen hergestellt werden. Die Wechselwirkung von Positronen mit Materie wird beschrieben, um aufzuzeigen, wie Positronen als Sondenteilchen genutzt werden, um auf atomarer Skala Kristalldefekte untersuchen zu können. Daneben wird die Erzeugung und Zerstrahlung von Positronium erläutert. Anhand von Oberflächenuntersuchungen wird aufgezeigt, welche spezifischen Unterschiede zu Techniken bestehen, bei denen Elektronen eingesetzt werden. Danach wird ein systematischer Überblick über Kristalldefekte sowie die Charakterisierung des freien Volumen amorpher Festkörper gegeben. Daraufhin werden verschiedene Strahlungs- und Teilchendetektoren vorgestellt und ihr Einsatz für Positronenexperimente diskutiert. Schließlich werden verschiedene Spektrometer vorgestellt, mit denen sich Defekttypen und –konzentrationen untersuchen lassen. Insbesondere wird die Messung der Positronenlebensdauer in Festkörpern eingehend diskutiert. (Link zum TUM Kurs)

Physik mit Positronen II

Dieses Modul baut auf die dem Modul Physik mit Positronen I (PH2075) auf, worin zuletzt die Messung der Positronenlebensdauer vorgestellt wurde. Im Vergleich hierzu wird zunächst auf Messungen der Elektronenimpulsverteilungen und der Elementverteilungen um Defekte mit der (koinzidenten) Doppler-Verbreiterungsspektroskopie eingegangen. Mit höherer Impulsauflösung lässt dich die elektronische Struktur (Fermi-Flächen) von Festkörpern bestimmen, indem die Winkelkorrelation der Annihilationsstrahlung gemessen wird. Die Vorteile dieser Methode insbesondere unter Verwendung des Positronenspins werden mit komplementären Techniken verglichen. Danach werden hochsensitive Positronenmethoden zur Strukturmessung und Elementanalyse von Oberflächen vorgestellt. Es werden Grundlagenexperimente zu leptonischen Bindungszuständen mit Positronen und Anwendungen in der Atomphysik diskutiert. Schließlich werden Prozesse zur Herstellung von Anti-Wasserstoff und Messungen daran erläutert. Hierzu werden exemplarisch aktuelle Forschungsergebnisse diskutiert und ein Ausblick zu künftigen Experimenten gegeben. (Link zum TUM Kurs)

Seminar über experimentelle Methoden der Festkörperphysik

Gemeinsames Seminar von Prof. C. Hugenschmidt und Prof. C. Pfleiderer (Link zum TUM Kurs)

Seminar zu aktuellen Themen in der Positronenforschung

(Link zum TUM Kurs)

Fortgeschrittenen-Praktika

FOPRA-Versuch 60: Positronen-Lebensdauermessung in Festkörpern (Link zum TUM Kurs)

FOPRA-Versuch 86: Messung der Fermienergie durch die Winkelkorrelation von Gamma-Strahlung aus der Annihilation von Elektron-Positron-Paaren
(Link zum TUM Kurs)