Wissenschaftler der Kern- und Teilchenphysik erhalten 3,3 Millionen Euro durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung
Wissenschaftler der Institute für Kernphysik und für Theoretische Physik an der Westfälischen Wilhelms-Universität (WWU) Münster erhalten vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) eine Förderung in Höhe von 3,3 Millionen Euro. Damit unterstützt das Ministerium in den kommenden drei Jahren verschiedene Arbeiten zur Erforschung der Grundbausteine der Materie und des Universums, die die Forscherteams in Großprojekten an Teilchenbeschleunigern durchführen.
Wissenschaftler der beteiligten Gruppen bereiten Experimente für die neue Großforschungseinrichtung „FAIR“ (Facility for Antiproton and Ion Research) vor, wo zukünftig auch Experimente mit Antimateriestrahlen durchgeführt werden. Am Europäischen Forschungszentrum CERN in Genf experimentieren Wissenschaftler am dortigen Teilchenbeschleuniger „Large Hadron Collider“ (LHC). Hierfür werden an der WWU theoretische Vorhersagen für neue Teilchen und Präzisionsrechnungen durchgeführt.
Die münsterschen Physiker hatten für ihre Forschung der vergangenen zweieinhalb Jahre bereits 2,2 Millionen Euro vom BMBF erhalten. Die Zuwendung für die einzelnen Projekte wurde nun in der aktuellen Förderphase erhöht. Außerdem beinhaltet die aktuelle Förderung im Rahmen des „Aktionsplan ErUM-Pro“ ein zusätzliches Projekt. Ziel ist es, Kindern und Jugendlichen über den Austausch mit jungen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern Einblicke in Forschungsthemen der Physik zu geben. So möchten die Münsteraner das Interesse für die Wissenschaft fördern und Nachwuchs für die Grundlagenforschung an Großgeräten gewinnen.
Mit „ErUM-Pro“ fördert das BMBF die Vernetzung von Hochschulen mit innovativen Großgeräten, an denen Deutschland beteiligt ist. Es unterstützt beispielsweise Projekte mit Teleskopen, Röntgenlasern und Teilchenbeschleunigen. Das BMBF bindet die Hochschulen zudem in die Weiterentwicklung der Forschungsinfrastrukturen ein, um neue Ideen, Technologien und Anwendungen zu fördern.
"Infineon-Master-Award 2021" geht an Thomas Seidel
Für seine herausragende Masterarbeit zur nichtlinearen Laserdynamik hat Thomas Seidel den mit 1.500 Euro dotierten „Infineon-Master-Award“ erhalten, den der Fachbereich Physik der Westfälischen Wilhelms-Universität (WWU) Münster jährlich mit der Infineon Technologies AG verleiht. „Seine Resultate gehen weit über den Rahmen einer Masterarbeit hinaus“, betont Dr. Svetlana Gurevich vom Institut für Theoretische Physik, in deren Arbeitsgruppe Thomas Seidel seine Masterarbeit anfertigte. „Die Arbeit ist wissenschaftlich originell und von sehr hoher Qualität, die Ergebnisse sind sowohl für theoretisch als auch experimentell arbeitende Gruppen auf dem Gebiet der nichtlinearen Laserphysik von großer Bedeutung.“
Seine wissenschaftliche Laufbahn führt der 25-jährige Physiker mit einer Promotion am Institut für Theoretische Physik der WWU sowie am Departament de Física & IAC-3 der Universität der Balearischen Inseln fort.
Optische Datenkommunikation und medizinische Bildgebung verbessern
Die nichtlineare Laserdynamik kombiniert Methoden der nichtlinearen Dynamik und der Laserphysik, um beispielsweise dynamische Instabilitäten, die in Lasern entstehen können, zu untersuchen. Besonders relevant ist dieser Forschungsbereich, um sogenannte Halbleiter-Laser kontrollieren, manipulieren und optimieren zu können. Sie werden unter anderem zur Datenkommunikation mit Lichtimpulsen oder zur medizinischen Bildgebung benötigt.
Auswirkungen von Rückkopplungen auf Lichtpulse
In seiner Masterarbeit untersuchte Thomas Seidel theoretisch, wie sich eine zeitverzögerte Rückkopplung auf das Verhalten von kurzen Lichtpulsen auswirkt. Mit seinen Berechnungen zeigte er, dass die Rückkopplung in Form von kleinen Satellitenpulsen vor und nach jedem Haupt-Lichtpuls sichtbar wird. Die Position der Satellitenpulse kann durch die Verzögerungszeit gesteuert werden, während die Größe durch die Rückkopplungsrate bestimmt wird.
Werden die Satellitenimpulse sehr nah am Haupt-Lichtpuls platziert, können sie sogar zu seiner Destabilisierung führen: Ab einer gewissen Schwelle ersetzen die Satellitenpulse also sukzessive den Haupt-Lichtpuls. Diese sogenannte Satelliteninstabilität konnte erst vor kurzem experimentell nachgewiesen werden. Mit seiner Masterarbeit hat der Physiker einen hoch-relevanten Instabilitätsmechanismus entdeckt.
