Forschungsphase Master
Allgemeine Informationen
Die Forschungsphase im Masterstudium Physik besteht aus dem Wissenschaftlichen Arbeiten und der Masterarbeit, welche thematisch meist aneinander anschließen und aufeinander aufbauen.
Hier finden Sie die aktuellen Angebote des IKTP. Bei Interesse melden Sie sich beim jeweiligen Gruppenleiter.
Teilchenphysik
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Gruppenleiter
NameDr. Frank Siegert
Professur für Teilchenphysik
Eine verschlüsselte E-Mail über das SecureMail-Portal versenden (nur für TUD-externe Personen).
Zertifikat der DFN-PKI für verschlüsselte E-Mails.
Besuchsadresse:
Andreas-Schubert-Bau, EG, Raum E17A Zellescher Weg 19
01069 Dresden
Sprechzeiten:
Nach Vereinbarung
Themenübersicht:
- Bachelor- und Masterarbeitsthemen finden Sie auf dieser Website
In parallel to our analysis of WZ final states at high transverse momentum we want to search for deviations from the Standard Model from new heavy particles decaying into a WZ boson pair.
The simulation program Sherpa can currently only simulate decay cascades with up to 3 final state particles in each step. For decays of the Higgs boson into 4 fermions via WW or ZZ diagrams it becomes important to simulate the full 1->4 decay. This thesis is about implementing such decays and make phenomenological comparisons to existing calculations.
The production of leptons from photons proceeds through purely electromagnetic interactions. The photons are radiated from protons colliding at the LHC. The key experimental signatures for the production of four leptons from photons uses the fact that the protons stay intact and no particles other than the leptons are produced in the interaction. The analysis is based on an earlier measurement of the production of W boson pairs from photons, published in https://arxiv.org/abs/2010.04019.
Experimentelle Teilchenphysik
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Gruppenleiter
NameProf. Dr. Arno Straessner
Professur Experimentelle Teilchenphysik
Eine verschlüsselte E-Mail über das SecureMail-Portal versenden (nur für TUD-externe Personen).
Besuchsadresse:
Andreas-Schubert-Bau, 4. OG, Raum 428 Zellescher Weg 19
01069 Dresden
Themenübersicht:
Bachelorarbeit, Wissenschaftliche Studien, Masterarbeit, Staatsexamensarbeit in Experimenteller Teilchenphysik
- Multivariate Analyse, Machine Learning und Künstliche Intelligenz
- Optimieren der Datenanalyse zur Teilchensuche und Teilchenrekonstruktion
- Anwendung und Weiterentwicklung von Analyse-Software zur statistischen Datenauswertung
Eine der Forschungsaktivitäten der ATLAS-Gruppe des Instituts für Kern- und Teilchenphysik ist die Suche nach Higgs-Bosonen in Erweiterungen des Standardmodells am Large Hadron Collider (LHC). Für diese Teilchensuche steht ein neuer Rekorddatensatz von insgesamt 200 fb-1 zur Verfügung, der ausgewertet werden soll. Weitere Daten zeichnet der ATLAS-Detektor derzeit auf.
Beim Zerfall von Higgs-Bosonen jenseits des Standardmodells treten häufig Tau-Leptonen im Endzustand auf. Die Suche nach Signalereignissen, die Unterdrückung des Untergrundes und die Erkennung von hadronisch zerfallenden Tau-Leptonen werden laufend optimiert. Dabei kommen Methoden des Machine Learning und statistische Datenauswertung zum Einsatz.
Die Schwerpunkte der Bachelor- oder Masterarbeit können individuell festgelegt werden. Aktuelle Fragestellungen sind die Rekonstruktion der Masse der zerfallenden Higgs-Bosonen, die Optimierung der Rekonstruktion von Tau-Zerfällen aus Teilchenspuren und die Verbesserung der Ereignisselektion für die Suche nach leichten oder schweren Higgs-Bosonen.
In dem Forschungsprojekt erlernen Sie software-gestützte Methoden der Datenanalyse und Statistik, den Einsatz von Machine-Learning-Tools, sowie die Funktionsweise moderner Teilchendetektoren.
Voraussetzung für die Arbeit sind Kenntnisse der Grundlagen der Teilchenphysik. Gute Kenntnisse in einer objektorientierten Programmiersprache sind empfehlenswert.
pp-Kollisionsereignis aufgezeichnet mit dem ATLAS-Detektor am LHC. Das Bild zeigt einen Kandidaten für einen supersymmetrischen Higgs-Boson-Zerfall in zwei Tau-Leptonen.
Bachelorarbeit, Wissenschaftliches Arbeiten, Masterarbeit, Staatsexamensarbeit in Experimenteller Teilchenphysik
- Machine Learning und Künstliche Intelligenz
- Optimieren der Energiemessung des Kalorimeters
- Programmieren oder Simulation elektronischer Signalprozessoren
- Statistische Analyse von Messdaten
Die Flüssig-Argon-Kalorimeter des ATLAS-Detektors sollen in einer zukünftigen Ausbaustufe mit einer neuen Auslese-Elektronik ausgestattet werden. Dabei werden die Signale der Kalorimeter mit höherer Energie- und Ortsauflösung ausgelesen, so dass man die bei den pp-Kollisionen entstehenden Teilchen besser erkennen und rekonstruieren kann. Ziel ist z.B. die verbesserte Erkennung von weiteren Higgs-Bosonen, die mit dem ATLAS-Detektor gesucht werden.
Diese Teilchenerkennung muss in Echtzeit erfolgen und jede Entscheidung darf nicht länger als ca. 0,5 μs dauern. Daher werden modernste und schnelle, programmierbare FPGA-Schaltkreise zur Signalerkennung genutzt. Wir setzen dabei Deep-Learning und Methoden der künstlichen Intelligenz ein, um die Messungen zu optimieren.
In der Bachelor- oder Master-Arbeit soll die Energierekonstruktion der ATLAS-Kalorimeter mit Machine-Learning-Ansätzen weiter verbessert werden.
In dem Forschungsprojekt erlernen Sie den Einsatz von Machine-Learning-Tools (keras), universelle, software-gestützte Datenverarbeitung, sowie die grundlegenden Funktionsweisen moderner Teilchendetektoren und elektronischer Auslesesysteme.
Interessierte können auch die Hardware-Programmiersprache VDHL erlernen, welche wir zur Programmierung von FPGAs einsetzen.
Voraussetzung für die Arbeit sind Kenntnisse der Grundlagen der Teilchenphysik und Motivation, sich in die Methoden des Machine-Learning einzuarbeiten. Grundkenntnisse einer Programmiersprache sind von Vorteil.
Theoretische Teilchenphysik
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Institutsdirektor, Gruppenleiter
NameProf. Dr. Dominik Stöckinger
Professur Phänomenologie der Elementarteilchen
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Besuchsadresse:
Andreas-Schubert-Bau, EG, Raum E13 Zellescher Weg 19
01069 Dresden
Die Arbeitsgruppe Theoretische Teilchenphysik/Phänomenologie der Elementarteilchen bietet jederzeit Themen für wissenschaftliche Mitarbeiten und Masterarbeiten zu den Forschungsthemen der Arbeitsgruppe an: Poster mit Themenübersicht
Experimentelle Kernphysik
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Gruppenleiter
NameProf. Dr. Kai Zuber
Professur Kernphysik
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Besuchsadresse:
Andreas-Schubert-Bau, EG, Raum E11 Zellescher Weg 19
01069 Dresden
Themen für Abschlussarbeiten zur Neutrino- und Kernphysik finden Sie auf dieser Webseite.
Themen für Abschlussarbeiten im Felsenkeller finden Sie auf dieser Webseite.
Strahlungsphysik am IKTP
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Gruppenleiter
NameHerr Dr. Thomas Kormoll
Strahlungsphysik
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Besuchsadresse:
Andreas-Schubert-Bau, 4. OG, Raum 406 Zellescher Weg 19
01069 Dresden
- Medizinische Dosimetrie: Entwicklung der Faserdosimetrie als neue Form der Qulitätskontrolle bei therapeutischen Bestrahlungen, insbesondere in Protonenfeldern.
- Kerntechnischer Rückbau: Konzeption und Entwicklung kompakter Sonden für die Radionuklididentifikation in schwer zugänglichen Geometrien (Bohrlöcher, Betonreste aus dem Rückbau etc.).
- Strahlenschutz-Messtechnik: Mitarbeit in der Entwicklung eines handgehaltenen Dosisleistungsmessgeräts für den Strahlenschutz des medizinischen Personals an klinischen Röntgen- und Therapieeinrichtungen.
- Bildgebung: Ausbau eines präklinischen Kleintier-PET-Scanners zu einem Praktikumsversuch am IKTP und Entwicklung eigener Algorithmen zur weiteren Nutzung für die Tomographie in der Entsorgung von radioaktiven Abfällen.
Strahlenphysik
Professor
NameProf. Dr. Thomas Cowan
Strahlenphysik
HZDR:
Bautzner Landstraße 400
01328 Dresden
Gruppenleiter
NameHerr Prof. Dr. Ulrich Schramm
Strahlenphysik
HZDR:
Bautzner Landstraße 400
01328 Dresden
Die verschiedenen Gruppen des Instituts für Strahlenphysik am HZDR www.hzdr.de/fwk bieten auf dieser Seite Masterarbeiten innerhalb des Helmholtz-Forschungsprogramms "Materie und Technologie" an.
Abteilung Beschleuniger-Massenspektrometrie und Isotopenforschung am HZDR
Für die Abteilung Beschleuniger-Massenspektrometrie und Isotopenforschung am HZDR www.hzdr.de/fwir findet man das Forschungsspektrum und die angebotenen Masterarbeiten in dieser Präsentation der Bachelor-Infoveranstaltung vom Januar 2021.