FP - Versuche

© IAP

• Abstract folgt
• Betreuer: M.Sc. Richard Kantelberg
• Ort: Krone-Bau, Raum KRO/S.05
• der Versuch beginnt donnerstags oder freitags 08:00 Uhr
• Anleitung

© R. Schwierz

• Abstract folgt
• Betreuer: M.Sc. Yana Bui Thi
• Ort: Krone-Bau, KRO/S.06
• Treffpunkt vor o.g. Raum jeweils
  • donnerstags, 11:10 Uhr
  • freitags, 9:00 Uhr
  • oder nach Absprache mit Betreuer
• Anleitung

• Solarzellen sind in der modernen Gesellschaft allgegenwärtig und spielen eine Schlüsselrolle bei der Energiewende. Das Solarzelle F-Laborpraktikum erforscht die grundlegenden Funktionsmechanismen und klärt die dahinter stehende Physik. Das umfangreiche Experiment umfasst die Charakterisierung sowohl von Silizium als auch von organischen Solarzellen, die durch verschiedene elektrische Verschaltungen und Analysen durchgeführt werden. Durch lichtintensitätsabhängige, temperaturabhängige und lastwiderstandsabhängige Messungen erhalten die Studierende ein vertieftes Verständnis dafür, wie sich reale Betriebsbedingungen auf die Effizienz von Solarzellen auswirken.

• Betreuer: M.Sc. Tianyi Zhang, M.Sc. Mahmoud Soleimani
• Ort: Krone-Bau, Labor 1.25 (OPEC)
• Treffpunkt freitags 9:20,  Hermann-Krone-Bau (KRO) im Foyer und donnerstags nach Vereinbarung mit der Betreuerin
• ausführliche Versuchsanleitung und kurze Platzanleitung

• Raman Spektroskopie erlaubt die zerstörungsfreie Untersuchung der chemischen Zusammensetzung von Materialien unter Ausnutzung von Phononenstreuung.
  In diesem Praktikum möchten wir die Grundlagen und Möglichkeiten dieser Messmethode verdeutlichen. Dazu können die Studierenden in 3 Schritten jeweils aus mehreren Proben wählen und die Methode selbstständig auf Bulk-Materialien, Flakes und Flüssigkeiten anwenden. Darüber hinaus werden komplexere Messmethoden wie Coherent Anti-Stokes Raman Spectroscopy (CARS) und polarisationsabhängige spontane Raman Spektroskopie anausgewählten Materialien angewendet. Der Fokus der Auswertung wird auf das Bestimmen der gemessenen Materialien gelegt.

• Betreuer:  M.Sc. Felix Kaps, M.Sc. Robin Buschbeck
• Ort: Krone-Bau, Raum S.01
• der Versuch startet donnerstags und freitags jeweils  09:00 Uhr, Treffpunkt: KRO 1.03
• Anleitung

• Biomolecular Motors are key to cellular movement (sperm cells), cell contraction (muscle tissue) and intracellular organization (realized by vesicular transport inside cells). In the latter, single motor proteins transport lipid-membrane enclosed cargos along cytoskeletal filaments that span eukaryotic cells in a railroad-like manner.
  In the practical we will reconstitute the motility of single motor proteins (kinesin 1) isolated from cells that walk on cytoskeletal filaments (microtubules) in a cell free environment. We will visualize single molecules by TIRF (Total Internal Reflection Fluorescence) microcopy, record their motion, compute biophysical motor-parameters and compare different reconstitution conditions using statistical methods. Together, in this practical you learn about molecular motors and the cytoskeleton, gain hands-on wet-lab experience, apply advanced light microscopy, quantitative molecular biology and statistical data analysis.

• Betreuer:   Dr. Veikko Geyer
• B CUBE, TU Dresden, Tatzberg 41, 01307 Dresden, Empfang
• Versuchsbeginn 08:55 Uhr
• Anleitung

• Die optische Kohärenztomografie (OCT) ist ein nichtinvasives, berührungslos arbeitendes Bildgebungsverfahren, das hauptsächlich in der medizinischen Diagnostik und biomedizinischen Forschung zur Erzeugung von zwei- und dreidimensionalen Bildern Anwendung findet. Das auf Weißlichtinterferometrie basierende Verfahren nutzt breitbandige Lichtquellen im nahinfraroten Bereich. Dabei werden hohe Auflösungen besser als 10 µm bei Eindringtiefen in Gewebe von typischerweise 1 mm erreicht. Die OCT schließt damit die Lücke zwischen Mikroskopie und Ultraschall

• Betreuer: M.Sc. Carsten Habenicht, M.Sc. Johannes Reinhold
• Ort: Technische Universität Dresden

  Medizinische Fakultät Carl Gustav Carus
  AG Klinisches Sensoring und Monitoring

  Medizinisch Theoretischen Zentrum (MTZ)
  Fiedlerstraße 42
  01307 Dresden
  UG, Raum A 01.062 und A 01.016 (Labor)

• Versuchsbeginn freitags 09:00 Uhr
• alle Informationen zum Versuch

• Abstract: Analogous to the more studied ferromagnets, ferroelectric materials posses a bulk polarisation instead of a bulk magnetisation. This means that they can be controlled by the application of electric fields. In order to investigate the nanostructures of these fascinating materials, we must turn to a special functionality in atomic force microscopy - piezo force microscopy. This technique works just like traditional contact mode atomic force microscopy - dragging an ultra-sharp tip across a surface and detecting deflections caused by electrostatic interactions - however in this special case an AC voltage is applied to the tip as well. This AC voltage causes characteristic oscillations due to the piezoelectric properties of the samples that are under investigation (all ferroelectrics are also piezoelectric!). This experiments uses piezo-force microscopy to probe the nanostructure of ferroelectric materials, and investigate the electrical hysteresis inherent within the system.
• Betreuer/in: Iuliia Kiseleva
• Ort: KRO 1.07
• der Versuch beginnt freitags 10 Uhr
• Versuchsanleitung

© Dr. Marc Uhlarz (HZDR)

• Die Messung von elektrischer Leitfähigkeit bzw. Widerstand ist experimentell relativ einfach durchführbar und wird regelmäßig zur Charakterisierung von Festkörpern eingesetzt. Die Ursachen der elektrischen Leitfähigkeit jedoch liegen in fundamentalen physikalischen Tatsachen begründet, weshalb der Versuch Ihnen eine hübsche Erweiterung Ihres Wissens aus der Vorlesung 'Einführung in die Festkörperphysik' bieten wird.
  In Metallen z.B. gibt der Temperaturverlauf des Widerstands Aufschluss über die Probenreinheit und über magnetische oder kristallographische  Phasenumwandlungen; in Supraleitern liefert der Widerstandssprung bei der sog. Übergangstemperatur (und die Verschiebung der Übergangstemperatur in äußeren Magnetfeldern) Einblick darüber, wie Supraleitung 'funktioniert'.
  In Halbleitern schließlich verraten Widerstandsmessungen die Höhe der Energielücke zwischen Valenz- und Leitungsband (und in Verbindung mit der Messung des Hall-Effekts auch Werte für die Mobilität und die Konzentrationen
  der Ladungsträger).
  
  Im Versuch 'ELTT' lernen Sie die professionelle Widerstandsbestimmung unter Benutzung der sehr präzisen Vierpunktsmethode kennen. Da Sie einen weiten Temperaturbereich bis zum Siedepunkt flüssigen Heliums (4,2 K) abstecken müssen, bietet Ihnen der Versuch auch eine kleine Einführung in die Vakuum- und Tieftemperaturtechnik, und als Bonus lernen Sie die Erzeugung hoher
  Magnetfelder mit einer supraleitenden Magnetspule kennen.
  
  Measurements of electrical conductivity (or resistivity) are rather easy to perform experimentally, and thus are regularly used to characterize solids.
  What causes electrical conductivity, though, is a question answered by fundamental physical facts, which is why this experiment offers you a nice extension to your knowledge from the 'Introduction to Solid State Physics' lecture.
  In metals, for example, the temperature-dependent resistivity gives information about sample purity and about magnetic or crystallographic phase transitions;
  in superconductors, the resistance jump at the so-called transition temperature (and the suppression of this transition temperature in external magnetic fields)
  provides insight into how superconductivity 'works'.
  In semiconductors, finally, resistivity measurements reveal the magnitude of the energy gap between valence and conduction bands (and, with additional input from
  Hall effect, it gives also values for the mobility and the concentrations of the charge carriers).
  In the experiment 'ELTT' you will learn to professionally determine resistance, using the very precise four-point method. Since you will cover a wide range of temperatures down to the boiling point of liquid helium (4.2 K), this experiment offers you a small introduction to vacuum and low-temperature technology, and as a bonus you will learn how to generate high magnetic fields with a superconducting solenoid.
• Betreuer: M.Sc. Marc Strassheim
• Ort: Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, Institutsräume Hochfeld-Magnetlabor (Geb. 550/551 bzw. Keller Geb. 613)
• Der Versuch startet bevorzugt donnerstags und freitags 09:30. Nach Vereinbarung mit dem Betreuer sind auch individuelle Versuchszeiten möglich.
• Anleitung (deutsch), Kurzanleitung (deutsch), manual (engl.)

• Abstract folgt
• Betreuer: Dr. Sergey Granovsky
• Ort: Recknagel-Bau, Raum REC/D005
• der Versuch startet freitags 8:00 Uhr oder donnerstags 11:10 Uhr
• Anleitung

© F.Seewald/IFMP

• Ziel des Versuches ist das Kennenlernen der Mößbauerspektroskopie als Vertreter der "lokalen Sonden". Unter Verwendung des Mößbauereffekts sollen Absorptionsspektren von Fe-Folie verschiedener Dicke und Ferrocen aufgenommen und auf ihre Hyperfeinparameter untersucht werden. Der Versuch ermöglicht durch Probenrotation den Nachweis von magnetischer Anisotropie und des Goldanski-Karyagin Effekts bzw. durch Anlegen eines äußeren Magnetfeldes die mikroskopische Beobachtung ferromagnetischer Polarisation. Im Rahmen des Versuches erfolgt eine genauere Einarbeitung in die Hyperfeinwechselwirkungen.

• Betreuer: M.Sc. Felix Seewald
• Ort: Recknagel-Bau, Raum REC/D011
• der Versuch startet freitags 8:00 Uhr, donnerstags 11:00 Uhr
• Anleitung

© Dr. R. Sarkar

• Ziel des Versuchs ist das Kennenlernen der Kernspinresonanzmethode (Nuclear Magnetic Resonance, NMR). Die NMR ist die am weitesten verbreitete Methode der lokalen Sonden zur Bestimmung der Makromolekülstruktur und Magnetismus und Supraleitung.

  In einer Eisenpulverprobe wird die paramagnetische Antwort der Eisenkerne auf das interne Magnetfeld genutzt, um die Größe des lokalen Magnetfeldes in Eisen bei Raumtemperatur abzuschätzen. Dazu muss eine Spule gebaut werden, welche passende Eigenschaften aufweist, um für die Messung des Eisenpulvers nutzbar zu sein. Auf diese Weise soll ein grundlegendes Verständnis der Messmethode sowie der Umgang mit Hochfrequenztechnik vermittelt werden.

• Betreuer: M.Sc. Tillmann Weinhold, Dr. Rajib Sarkar
• Ort: Recknagel-Bau, Raum REC/D12
• startet freitags 8:00 Uhr, donnerstags 11:00 Uhr bzw. nach Vereinbarung mit dem Betreuer, im Sommersemester 2022 nicht angeboten
• Anleitung

• Im Versuch soll der Phasenübergang einer Niob - Probe untersucht werden. Ohne externes Magnetfeld ist dieser ein Phasenübergang zweiter Ordnung, der an einer Unstetigkeit der Wärmekapazität erkannt werden kann. Im Laufe des Versuchs werden also die experimentellen Methoden zur kalometrischen Untersuchung von Festkörpern bei tiefen Temperaturen vermittelt. Die Auswertung festigt Kenntnisse über die Modelle der Festkörperphysik und das BCS-Modell für Supraleiter erster Art.
• Betreuer:  Dr. Sergey Granovsky
• Ort: Recknagel-Bau, Raum REC/D008
• der Versuch startet freitags 08:00 Uhr
• Anleitung

© Dr. S. Danzenbächer (TUD)

• Lässt sich die Quantenphysik auch teilweise anschaulich interpretieren, ohne dass man gleich eine Differentialgleichung lösen muss? Genau der Frage geht der Versuch QA nach, indem Analogien zwischen Materiewellen und Schallwellen benutzt werden, um die Ergebnisse der Quantenmechanik für Atome und Festkörper anschaulich nachzuvollziehen.
• Betreuer: Dr. Steffen Danzenbächer
• Ort: Recknagel-Bau, D301
• Im Wintersemester 2023/24 findet der Versuch QA nur dienstags oder nach Vereinbarung statt.
• Anleitung

• Im diesem Versuch werden die Möglichkeiten eines Rasterelektronenmikroskops (REM) beigebracht. Verschiedene Detektoren werden verwendet um bestimmte Objekteigenschaften wie Topographie, Material und Kristallorientierung abzubilden. Der Schwerpunkt des Versuchs wird auf die Electron Backscatter Diffraction – Technik (EBSD) zur Orientierungsbestimmung von Kristalliten im REM gelegt. Mit diesem Verfahren untersuchen die Praktikanten die Elektronenbeugung im Kristallgitter, ermitteln die Kristallorientierung und beschäftigen sich mit der Darstellung und Auswertung solcher Orientierungsdaten. Darüber hinaus wird an einem Einkristall der Zusammenhang zwischen Elektronenenergie (bzw. Wellenlänge nach de Broglie) und Braggwinkel der rückgestreuten Elektronen untersucht.

• Betreuer: Dr. Paul Checkhonin
• Ort: Recknagel-Bau, Raum REC/B1
• Versuchbeginn jeweils freitags 8:00 Uhr
• Kurzanleitung
• ausführliche Anleitung

© Dr. A. Mistonov

• Essense of the work
  In this work, students should master the theoretical basics of the X-ray powder diffraction technique, measure the diffraction pattern of an unknown compound, process the pattern, and determine structural parameters to reveal the compound.
• Goal
  The main goal of the experiment is to demonstrate the principles of X-ray powder diffraction and provide an understanding of the relationship between real crystal structures and observed parameters of the diffraction pattern, namely the positions of Bragg peaks.
• Betreuer: Dr. Alexander Mistonov
• Ort: Recknagel-Bau, Raum C009
• Beginn: donnerstags  11:10 Uhr 
• Versuchsanleitung
• Im Vorfeld ist unbedingt der Online-Stahlenschutzkurs durchzuführen. Dabei erhalten Sie ein Zertifikat, welches Sie an den zuständigen Strahlenschutzbeauftragten Dr. Tobias Ritschel (REC/C104, Tel. 463 32536) senden. Weiterhin vereinbaren Sie bitte einen Termin vor Beginn des Versuchs mit Dr. Ritschel, damit Sie für die Teilnahme am Versuch zugelassen werden können.

• Die elektrischen Widerstandsmessungen des Zinkdrahtes werden in Abhängigkeit vom Magnetfeld und der Temperatur durchgeführt und ein Phasendiagramm wird erstellt, das den supraleitenden Zustand charakterisiert. Das Ziel dieses Versuchs ist es auch, die Arbeit mit kryogenen Flüssigkeiten (Stickstoff und Helium), Vakuum- und kryogenen Geräten vertraut zu machen.
• Betreuer: Dr. Sergey Granovsky
• Ort: Recknagel-Bau, Raum REC/D008
• der Versuch startet freitags 8:00 Uhr, donnerstags 11:10 Uhr
• Anleitung

• The lab course gives an introduction into transmission electron microscopy including main components such as magnetic lenses, wave optical foundations and operation of the microscope. Experimental focus is atomic resolution imaging and electron diffraction for studying crystal lattices and perturbations of which (defects, strain, etc.).

• Betreuer: M.Sc. Oleksandr Zaiets
• Ort: IFW Dresden, Helmholtzstraße 20, 01069 Dresden
• der Versuch startet freitags 8:00 Uhr
• Anleitung

• Der Versuch Transversales Vibrationsmagnetometer beinhaltet die grundlegende magnetische Charakterisierung von Magnetwerkstoffen mittels einer induktiven Methode. Nach diesem Prinzip ist die Mehrzahl der heute in der Forschung verwendeten Magnetometer aufgebaut. Die Daten werden in Abhängigkeit von einem durch Elektromagnete erzeugten Magnetfeld aufgenommen. Unterschiede zwischen weich- und hartmagnetischen Werkstoffen werden aufgezeigt. Das Probenspektrum industriell verwendeter Hartmagneten reicht von konventionellen Magneten (AlNiCo) über Ba-Ferrite bis zu optimierten Seltenerd-Magneten (NdFeB). Dabei werden vorhandene Anisotropien diskutiert und modellmäßig beschrieben. Der Versuch beinhaltet auch eine Einführung in die Zusammenhänge magnetischer Größen (Magnetisierung, Suszeptibilität, inneres und äußeres Feld etc.) und Maßeinheiten.
• Betreuer:  Dr. Sergey Granovsky, PD Dr. Mathias Dörr
• Ort: Recknagel-Bau, Rau, REC/D008
• der Versuch startet freitags 8:00 Uhr, donnerstags 11:10 Uhr
• Anleitung

© RS@Physikpraktikum

• Der Versuch beinhaltet die Methoden und Gerätetechnik zur Erzeugung von Grob- und Feinvakua. Dabei wird mit einer Drehschieberpumpe (einschließlich des Gasballast-ventils), einer Membran- und einer Scrollpumpe gearbeitet, wodurch die Konstruktions- und Wirkungsweisen dieser Pumpen verdeutlicht werden. Anhand der Messung von Evakuierungskurven kann der Vergleich von Theorie und Praxis vorgenommen werden. Aus den Messkurven ist das Saugvermögen der Pumpen bzw. das Volumen des Rezipienten abzuleiten (Teilversuch1). Außerdem wird mit einem zweistufigen Turbomolekular-Pumpstand die Arbeitsweise im Hochvakuumbereich praktiziert. Dabei werden Leistungsparameter (Enddruck, Kompressionsverhältnis, Saugvermögen) der hochvakuumpumpe für verschiedene Gase (Wasserstoff, Helium, Stickstoff, Luft) gemessen und die Gasartabhängigkeit diskutiert. Die Messwerte unterschiedlicher Totaldruck-Messgeräte und deren Fehler sind zu analysieren (Teilversuch 6).
• Betreuer: PD Dr. Mathias Dörr
• Ort: Recknagel-Bau, Rau, REC/D116
• der Versuch findet freitags 8 - 16 Uhr statt
• Anleitungen

© RS@Physikpraktikum

• Im ersten Versuchsteil (Teilversuch 2) sind verschiedene Totaldruck-Messgeräte im Hochvakuumbereich durch Vergleich mit einem sekundären Drucknormal (Viskositäts-Vakuummeter) für Luft bzw. Helium zu kalibrieren. Physikalisch determinierte Messgrenzen werden dabei deutlich und sind zu analysieren. Die Ionisierungswahrscheinlichkeiten verschiedener Gase werden bestimmt, ebenso die Teilvolumina     der Anlage mit dem Verfahren der statischen Expansion.

  Anschließend erfolgt im Rahmen der Partialdruckmessung die quantitative Analyse verschiedener Gasgemische in einer UHV-Anlage mit einem Quadrupol-Massenspektrometer. Als UHV-Pumpe dient dabei eine Ionenzerstäuberpumpe, deren gerätetechnischen Besonderheiten (z.B. Selektivität, Rückdiffusion) im Versuch kennengelernt werden. Die Messergebnisse werden nach verschiedenen Auswerteverfahren (z.B. Subtraktionsmethode) letztlich in Gaskonzentrationen umgerechnet (Teilversuch 5).
• Betreuer: PD Dr. Mathias Dörr
• Ort: Recknagel-Bau, Rau, REC/D116
• der Versuch freitags 8 - 16 Uhr statt
• Anleitungen

© Dr. M. Dörr

• Der Versuch soll Kenntnisse über gastechnische physikalische Größen (Gasstrom, Saugvermögen, Druck) vermitteln und die vakuumtechnischen Strömungsarten (molekular, viskos = laminar/turbulent) charakterisieren. Dies erfolgt zuerst bei der Messung der spezifischen Gasabgaberate von elastischen Werkstoffen (Kunststoffe, Dichtungsmaterial) nach der Methode konstanten Saugvermögens. Der Einfluss der Vorbehandlung von Dichtringen mit organischen  Lösungsmitteln auf deren Gasabgaberate ist zu überprüfen. Für die genaue Gasartbestimmung steht ein Quadrupol-Massenspektrometer zur Verfügung (Teilversuch 3).

  Danach werden Strömungsleitwerte verschiedener Bauelemente (Rohre, Blenden) im Fein- und Hochvakuumbereich gemessen und mit theoretischen Berechnungen verglichen. Als Hochvakuumpumpe dient eine Refrigerator-Kryopumpe, deren spezielle Funktionsweise getestet und deren Saugvermögen mittels Bürettenmethode gemessen wird (Teilversuch 7).
• Betreuer: PD Dr. Mathias Dörr
• Ort: Recknagel-Bau, Rau, REC/D116
• der Versuch findet freitags 8 - 16 Uhr statt
• Anleitungen

• Im Versuch wird ein HPGe-Detektor (High-Purity Germanium) zur gammaspektrometrischen Untersuchung von Umweltproben eingesetzt. Nach Bestimmung der Detektorcharakteristiken (Energiekalibrierung, Energie-Auflösungsvermögen und Ansprechvermögen) stehen verschiedene Proben für die Aktivitätsanalyse zur Verfügung. Unter anderem kann das Gammaspektrum einer Sicheltannen-Probe, die in der Nähe des verunglückten Reaktors in Fukushima gesammelt wurde, untersucht werden. Über die Restaktivität der in der Probe enthaltenen Uran-Spaltprodukte kann zurückgerechnet werden, wann das Reaktorunglück passiert ist. Der Versuch befasst sich mit dem Gegenstand Radioaktivität und soll ein leistungsfähiges Verfahren zur Aktivitätsbestimmung vorstellen.

• Betreuer: M.Sc. Marie Pichotta
• Ort: ASB 406A
• der Versuch beginnt jeweils freitags, 08:00 Uhr mit einer Strahlenschutzunterweisung im Raum ASB/423.
• Anleitung

• Nach heutigem Wissensstand ist der Comptoneffekt im Bereich von einigen hundert keV bis zu ca. zehn MeV der wahrscheinlichste Wechselwirkungsprozess von Photonen mit stofflicher Materie. Damit hat dieser Effekt für die Messung ionisierender Strahlung eine große Bedeutung und muss in verschiedensten Gebieten wie Nukleartechnik, Medizin und Astronomie berücksichtigt werden.
  Im Versuch werden verschiedene Eigenschaften der Comptonstreuung untersucht: Wie verändert sich die Energie des gestreuten Photons bei unterschiedlichen Streuwinkeln, wie verhält sich der Wirkungsquerschnitt und welchen Einfluss hat die Beschaffenheit des Materials, in dem gestreut wird?
  Der Versuch wird mit einem Szintillationsdetektor durchgeführt. In Vorbereitung auf die Messung wird der Detektor kalibriert und eine optimale Messzeit bestimmt.

• Betreuerin: M.Sc. Juliane Volkmer

• Ort: ASB/K07
• der Versuch startet im Präsenzpraktikum im Raum ASB/423 mit einer Unterweisung zum Strahlenschutz, freitags um 8:00 Uhr und donnerstags nach vorheriger Absprache
• Anleitung

• Abstract folgt
• Betreuer: M.Sc. Maël Gonin
• Ort: ASB 406
• der Versuch startet im Präsenzpraktikum im Raum ASB/423 mit einer Unterweisung zum Strahlenschutz, freitags um 8:00 Uhr und donnerstags nach vorheriger Absprache
• Anleitung

© IKTP

• Abstract folgt
• Betreuer: M.Sc. Christian Schmidt
• Ort: ASB/K15
• der Versuch startet freitags 8:00 Uhr und donnerstags 11:00 Uhr
• Anleitung

© A. Straessner

• Die Positronen-Emissions-Tomographie (PET) ist ein bildgebendes Verfahren, das vor allem in der Medizin angewandt wird.
  Dem Patient wird dafür ein Tracer verabreicht, der Positronen emittiert. Die entstehenden Annihilationsphotonen werden in sogenannter Koinzidenz von gegenüberliegenden Detektoren nachgewiesen. Mit entsprechenden numerischen Verfahren kann damit die Intensitätsverteilung des Tracers rekonstruiert werden.
  Im FP-Versuch PET wird das Verfahren an einem Ausbildungstomographen praktisch erlernt.
  Der Versuch beginnt nach Antestat und Einführung mit Kalibrierungsmessungen. Die Daten der Kalibrierung werden vor Ort analysiert, um optimale Einstellungen für die anschließenden Tomographien zu festzulegen. Der Hauptteil des Versuchs ist die Tomographie einer unbekannten Quellverteilung. Anhand dieser folgt die Diskussion von physikalischen Grenzen des Verfahrens und mathematischen Werkzeugen, die das Bild dennoch verbessern können. Abschließend wird in einer Tomographie mit inhomogener Dichteverteilung der Einfluss des umgebenden Materials untersucht.
  In einem vereinfachten Rechenbeispiel kann das Prinzip des Rekonstruktionsverfahrens nachvollzogen werden.

• Betreuer: M.Sc. Erik Bachmann
• Ort: ASB/424
• der Versuch startet im Präsenzpraktikum im Raum ASB/423 mit einer Unterweisung zum Strahlenschutz, freitags um 8:00 Uhr und donnerstags nach vorheriger Absprache, wird jedoch im WS2022/23 nicht angeboten
• Anleitung

Der Ausbildungskernreaktor AKR-2 der TU Dresden ist ein thermischer, homogener, feststoffmoderierter Nullleistungsreaktor. Als einer der wenigen Ausbildungsreaktoren bietet er die Möglichkeit, neben der Forschung auch den Lehr- und Praktikumsbetrieb an der Anlage anzubieten.

Im Fortgeschrittenen-Praktikum werden der prinzipielle Aufbau eines thermischen Kernreaktors, die Funktionen der Hauptkomponenten und die kernphysikalischen Grundlagen, die für das Zustandekommen einer gesteuerten Kernspaltungskettenreaktion erforderlich sind, besprochen.

Die beiden Versuchsteile bestehen aus dem Kritischen Experiment und der Ermittlung der Reaktivitätskennlinien der Steuer- und Regelungseinrichtungen des Reaktors. Im ersten Teil des Versuchs, dem kritischen Experiment, wird dazu die korrekte Beladung des Reaktors mit Kernbrennstoff und die abdeckende Auslegung der Regeleinrichtungen experimentell bestimmt. Im zweiten Versuchsteil werden die differentiellen und integralen Reaktivitätskennlinien der Steuerstäbe des Reaktors sowie die Gesamtüberschussreaktivität der Anlage ermittelt. Parallel zu den beiden Versuchen werden Fragen des Strahlenschutzes und der Messung ionisierender Strahlung besprochen und am laufenden Reaktor demonstriert.

Ziel des Versuchs

Kennenlernen und Dokumentieren des typischen  Steuerverhaltens eines Kernreaktors am Beispiel des Nulleistungsreaktors, experimentelle Bestimmung der korrekten Beladung des Reaktors mit Kernbrennstoff, Ermittlung und Dokumentation der Reaktivitätskennwerte der Steuerstäbe dieses Reaktors durch Kalibrierung derselben.

Betreuer

Dr. Carsten Lange, Dr. Daniel Gehre

Versuchsort

Ausbildungskernreaktor am Institut für Verfahrens- und Umwelttechnik  (Walther-Pauer-Bau, AKR-2, George-Bähr-Str. 3b 01069 Dresden)

Zeit

8.00  bis ca. 16.00

Aufgaben

I.  Kritisches Experiment
II. Steuerstabkalibrierung

Versuchsanleitung

Kritisches Experiment
Steuerstabkalibirierung
Kontrollfragen

Versuchsvorbereitung

Literatur zu den kern- und neutronenphysikalischen Grundlagen:

• T. Mayer-Kuckuk, Kernphysik, Teubner Studienbücher Physik
• Gerthsen, Kneser, Vogel,  Physik, 16. Auflage
• Bergmann, Schäfer, Lehrbuch der Experimentalphysik Bd. IV  Teil 2

Die Theoretischen Grundlagen der Reaktorphysik sind in den, für die o.g. Aufgaben getrennt gehaltenen Versuchsanleitungen des Instituts für Verfahrenstechnik und Umwelttechnik im ausreichenden Umfang dargestellt.

Weiterführende Lehr- und Informationsmaterialien

© A. Straessner

• Thermische Neutronen spielen eine signifikante Rolle für Kernreaktoren und finden Anwendung in der Untersuchung von Festkörpern.
  In diesem Versuch wird die Wechselwirkung thermischer Neutronen mit Materie untersucht.
  Hierfür wird eine Americium-Beryllium-Quelle verwendet und die entstehenden Neutronen mit Hilfe von Helium-3- und Bortrifluorid-Gaszählrohren detektiert.
  Nach einer Charakterisierung der Zählrohre und Neutronenquelle werden die Transmissionskoeffizienten und Wirkungsquerschnitte für Eisen, Aluminium und Kohlenstoff bestimmt.
  Zuletzt werden verschiedenen Materialschichten von Paraffin verwendet, um den Wirkungsquerschnitt von Wasserstoff zu berechnen.
• Betreuer: M. Sc. Dirk Döhler
• Ort: ASB/423
• der Versuch startet im Präsenzpraktikum im Raum ASB/423 mit einer Unterweisung zum Strahlenschutz, freitags um 8:00 Uhr und donnerstags nach vorheriger Absprache
• Anleitung

• In this experiment the students learn about theoretical and experimental basics of a gas laser, using a He-Ne laser, the first continuous wave laser developed in 1960, as an example.
  In the first part of the experiment, a running laser system is set up. The aim of this part is to teach the basic principles and the assembly of such a system, and especially its optical resonators. Here, the adjustment of optical elements plays a major role.
  In the second experimental part, various methods, e.g. optical spectroscopy, are used to measure and analyze laser properties, such as resonator stability, beam shape, and mode structure."
• Betreuer:  M.Sc. Milenko Vescovi, M.Sc. Stefan Assenbaum
• Ort: HZDR, Institut für Strahlungsphysik, FWKT, Geb. 620/108
• der Versuch startet bevorzugt freitags 9:00 Uhr, nach persönlicher Vereinbarung mit dem Betreuer sind auch andere Praktikumstermine möglich
• Anleitungen Deutsch und Englisch