Non-Neutral Plasma Physics

Institute of Applied Physics | Goethe-University Frankfurt

F-Praktikum - Inhalt und Motivation

Das Fortgeschrittenenpraktikum soll durch das wissenschaftliches Arbeiten an ausgewählten Experimenten die Wissensvermittlung verschiedener Vorlesungen unterstützen und miteinander verknüpfen. Das Portfolio deckt dabei im wesentlichen die Hauptforschungsschwerpunkte des IAP, nämlich beobachtende Astronomie, Beschleuniger- und Plasmaphysik ab. 

Getting Started

Es folgt eine kurze Anleitung, wie die Anmeldung im Praktikum erfolgt. Bei Rückfragen melden Sie sich bitte per E-Mail bei Oliver Meusel. Als Voraussetzung müssen Sie sich bereits  im F-Praktikum über "Anmeldung zum Fortgeschrittenenpraktikum Physik"  im OLAT registriert und an der gemeinsamen Einführungs-veranstaltung zu den F-Praktika teilgenommen haben. Führen Sie jetzt bitte noch folgende Schritten durch:  

1. Melden Sie sich im Kurs F-Praktikum des IAP's an
2. Schreiben Sie sich in eine Gruppe ein, achten Sie dabei darauf, dass Sie die richtige Gruppen-Kategorie auswählen.
( Gruppe - Nr. - Studiengang - Semesterhälfte 1 oder 2 )
3. Abonnieren Sie den Kalender, damit Sie über Ihre Praktikumstermine informiert sind.
4. Die Termine für Ihre Experimente sind Voreinstellungen.
5. Nehmen Sie per E-Mail Kontakt zu den Assistenten für Ihre Experimente auf und vereinbaren Sie ggf. neue Termine.

Sollten Sie Anregungen und Vorschläge zur Verbesserung der Anmeldeprozedur haben, geben Sie uns bitte Bescheid. Wir wünschen Ihnen viel Erfolg und Spaß im F-Praktikum des Instituts für Angewandte Physik.

Assistenten

Assistenten Stand SoSe 2024 Telefon Raum
Thomas Dönges
47415
02.425
Finn Gellien
47415
02.425
Klaus Kümpel
47406
02.402
Oliver Meusel
47450
02.408
Julian Rausch
47449
02.407
Stephan Wagner
47406
02.402
 

Experimente im A-Level

Die Experimente im A-Level wurden für das Bachelor-Studium konzipiert. Sie unterscheiden sich im Schwierigkeitsgrad und der Komplexität von denen im Anfängerpraktikum des Grundstudiums.

Magnetische Linse
online  /  wird modernisiert
Oliver Meusel
  • Cusp-, Helmholtz- Konfiguration, magnetische Flasche, magnetischer Spiegel
  • Vermessung von \(B_r\) und \(B_z\) eines Spulensystems
  • Berechnung der Winkelgeschwindigkeit \(v_{\Theta}\) als Funktion des Radius eines Partikelstrahles
  • Magnetische Linsen mit Berechnung der Brennweite
  • magnetischer Widerstand
  • gespeicherte magnetische Energie
Dieses Experiment hat Verknüpfungen zu folgenden Versuchen: "Magnetische Multipole" und "Plasmadiagnose mit Langmuirsonde". 
 
Massenspektrometer
online / neuer Rezipient geplant
Stephan Wagner / Finn Gellien
  • Vakuum erzeugen und messen in verschiedenen Druckbereichen
  • Druck und Partialdruck
  • Quadrupolmassenspektrometer
  • Gaszusammensetzung
  • Absorbtion und Desorption, Ausheizen von Oberflächen
  • Analyse unbekannter Stoffproben
Dieses Experiment hat Verknüpfungen zu folgendem Versuch: "Plasmadiagnose mit Langmuirsonde". 
 
Magnetische Multipole
online / aktuell
Stephan Wagner / Finn Gellien
  • magnetische Multipole
  • Multipolentwicklung
  • Fourier-Transformation
  • numerische Integration
  • Bewegung geladener Teilchen im elektromagnetischen Feld
Dieses Experiment hat Verknüpfungen zu folgendem Versuch: "Magnetische Linse". 
 
Geschwindigkeitsmessung mit dem Radar
online / aktuell
Klaus Kümpel
  • Funktionsweise eines Klystrons
  • Elektromagnetische Wellen
  • Hohlleiter
  • Doppler-Effekt
  • Regenradar
Dieses Experiment hat Verknüpfungen zu folgenden Versuchen: "Hohlraumresonatoren" und "Netzwerkanalysator". 
 
Koaxialresonator
online / aktuell
Oliver Meusel
  • Resonanzen (laufende und stehende Wellen)
  • Güte eines Schwingkreises / Resonators
  • 3-dB-Methode
  • Einkopplung von elektromagnetischen Wellen in Resonatoren
  • Kopplungsfaktor
  • Induktive / kapazitive Kopplung
  • Reflexionsfaktor
Dieses Experiment hat Verknüpfungen zu folgenden Versuchen: "Hohlraumresonatoren", "Störkörpermessung" und "Netzwerkanalysator". 
 
Zündbedingung eines Laborplasmas
online / neues Elektrodensystem geplant
Julian Rausch
  • Plasma
  • Paschen-Kriterium
  • Plasmaparameter
  • HF-Einkopplung
  • Wirkungsquerschnitte
Dieses Experiment hat Verknüpfungen zu folgenden Versuchen: "Plasmadiagnose mit einer Langmuir-Sonde" und "Astrofotographie". 
 

Experimente im B-Level

Die Experimente im B-Level sind für das Master-Studium ausgelegt. Es ist nicht erforderlich, wäre aber von Vorteil, wenn Sie im Bachelor-Studium die Experimente im A-Level durchgeführt hätten.

Plasmadiagnose
online / aktuell
Julian Rausch
  • Plasmaparameter
  • Plasmadiagnose
  • langmuir-Sonde
  • Plasmeinschluß
  • Plasmaheizung
Dieses Experiment hat Verknüpfungen zu folgenden Versuchen: "Zündbedingung eines Laborplasmas" und "Mag. Linse". 
 
Netzwerkanalysator
online / aktuell
Oliver Meusel
  • Leitungstheorie
  • Theoretische Grundlagen der S-Parameter
  • Hochfrequenzbauteile
  • Reflexionsfaktor und Smith-Diagramm
Dieses Experiment hat Verknüpfungen zu folgenden Versuchen: "Störkörpermessung", Hohlraumresonatoren" und "Koaxialresonator". 
 
Hohlraumresonatoren - Simulation und Messungen
online / neuer Netzwerkanalysator geplant
Klaus Kümpel
  • Feldverteilung in zylindrischen Cavitäten
  • Moden und Modenspektren
  • Einkopplung
  • Gütefaktor
Dieses Experiment hat Verknüpfungen zu folgenden Versuchen: "Störkörpermessung", "Netzwerkanalysator" und "Koaxialresonator". 
 
Störkörpermessung
online / aktuell
Oliver Meusel
  • Hohlleiter
  • Rechteckresonator
  • Feldstörungen
  • Vektorvoltmeter
Dieses Experiment hat Verknüpfungen zu folgenden Versuchen: "Hohlraumresonator - Messungen und Simulation", "Netzwerkanalysator" und "Koaxialresonator". 
 
Astrofotographie
online / aktuell
Thomas Dönges
  • Signal-zu-Rausch-Verhältnis
  • Bildbearbeitung
  • Thermisches Rauschen
  • Emissionsnebel und Absorptionsnebel
  • Astronomische Skalen
Dieses Experiment hat Verknüpfungen zu folgendem Versuch: "Plasmadiagnose mit einer Langmuir-Sonde". 
 

Experimente im C-Level

Die Experimente im C-Level befinden sich in der Vorbereitung. Sie sind noch nicht in den Lehrbetrieb des F-Praktikums integriert, es gibt aber die Möglichkeit bereits in einer sehr frühen Phase an diesen Experimenten als eine Art \( \beta \) - Tester mitzuwirken.

Optische Spektroskopie
In Vorbereitung  /  wird aufgebaut

unterstützt durch die dezentrale QSL-Studienkommission
Oliver Meusel / Gianfranco Lagrasta
  • Kalibrierung des Spaltspektrographen
  • Vermessung kontinuierlicher Spektren glühender Metalle
  • Bestätigung des Wien'schen-Verschiebungsgesetzes
  • Vermessung von Linienspektren
  • Bestimmung der Eigenschaften eines He-Plasmas
  • Evaluation der Spektren durch Vergleich mit Datenbanken, wie z.B. NIST
Dieses Experiment hat Verknüpfungen zu folgenden Versuchen: "Zündung von Laborplasmen", "Plasmadiagnose mit Langmuirsonde" und "Astrofotographie".