Open Positions

Bachelor and Master Theses

Wir bieten Bachelor- und Masterarbeiten an. Während die homogene Kondensation für viele Gebiete, etwa Atmosphärenchemie, Materialwissenschaften oder Astrophysik von grundlegender Bedeutung ist, sind überraschenderweise die detaillierten Vorgänge auch heute noch weitgehend unverstanden. Aktuell untersuchen wir in einem vom EMRP geförderten Forschungsprojekt die Eigenschaften kleinster Tröpfchen unter außergewöhnlich gut charakterisierten Bedingungen und würden uns über Ihr Interesse und Ihre Mitarbeit freuen.
Aktuell sind z.B. die beiden folgenden Themen:

Bestimmung der Größe von klimarelevanten Aerosolen im Clusterstrahl durch laserinduzierte Rayleigh-Streuung

In diesem Projekt soll eine vorhandene Apparatur zur Erzeugung molekularer Cluster und Nanopartikel um einen optischen Aufbau zur Rayleigh-Streuung erweitert werden. Ziel der Arbeit ist es, mit Hilfe des gestreuten Laser-Lichts die relative Clustergröße zu bestimmen. Hintergrund dieser Arbeit ist die Feststellung, dass die Kenntnis der chemischen Zusammensetzung atmosphärischer Aerosole und damit der Wolken auch heute noch sehr begrenzt ist, da viele wichtige spektroskopische Eigenschaften von Aerosolen nicht genau bekannt sind – dies trotz der Einsicht, dass Wolken für zahlreiche elementare Prozesse in unserer Atmosphäre verantwortlich sind. Mit dem vorhandenen experimentellen Aufbau können wir eine Vielzahl atmosphärisch relevanter Partikel sehr kontrolliert und über einen weiten Größenbereich herstellen, etwa von 1 bis 1 Million Molekülen je Partikel (entsprechend einem Teilchendurchmesser von 0,5 bis 20 nm). Allerdings können wir die tatsächliche Teilchengröße im Moment nur mit Hilfe von empirischen Skalierungsgesetzen abschätzen, dies wollen wir nun durch die Verwendung einer geeigneten optischen Methode verbessern. Da der Rayleigh-Streuquerschnitt auch zur Partikelgröße proportional ist, möchten wir mit dieser Methode versuchen, die mittlere Größe von Clustern atmosphärisch relevanter Moleküle (Kohlendioxid, Kohlenwasserstoffe) in Abhängigkeit der Herstellungsbedingungen experimentell zu bestimmen. Experimentelle Fähigkeiten sowie Kenntnisse in optischen Methoden werden vorausgesetzt.

Bestimmung der Größe und Dichte von klimarelevanten Clustern im Molekularstrahl durch Laserinterferometrie

In diesem Projekt soll eine vorhandene Apparatur zur Erzeugung molekularer Cluster und Nanopartikel um einen Aufbau zur optischen Interferometrie erweitert werden. Ziel der Arbeit ist es, aus dem Interferenzmuster (d.h. der Phasenverschiebung zwischen zwei Laser-Strahlen) die Dichte bzw. den Brechungsindex des Molekularstrahls zu bestimmen. In Kombination mit einem Rayleigh-Streuexperiment sollte es damit möglich sein, nicht nur relative, sondern absolute Angaben über die Größe der Cluster zu erhalten. Hintergrund dieser Arbeit ist die Feststellung, dass die Kenntnis der chemischen Zusammensetzung atmosphärischer Aerosole und damit der Wolken auch heute noch sehr begrenzt ist, da viele wichtige spektroskopische Eigenschaften von Aerosolen nicht genau bekannt sind – dies trotz der Einsicht, dass Wolken für zahlreiche elementare Prozesse in unserer Atmosphäre verantwortlich sind. Mit dem vorhandenen experimentellen Aufbau können wir eine Vielzahl atmosphärisch relevanter Partikel sehr kontrolliert und über einen weiten Größenbereich herstellen, etwa von 1 bis 1 Million Molekülen je Partikel (entsprechend einem Teilchendurchmesser von 0,5 bis 20 nm). Allerdings können wir die tatsächliche Teilchengröße im Moment nur mit Hilfe von empirischen Skalierungsgesetzen abschätzen, dies wollen wir nun durch die Kombination zweier geeigneter optischer Methoden verbessern. Bei der Rayleigh-Streuung ist der Streuquerschnitt proportional zur Zahl der Streuzentren und zur mittleren Partikelgröße, so dass bei konstanter Teilchendichte Angaben über die relative Clustergröße möglich sind. Durch eine unabhängige Bestimmung der Teilchendichte mittels eines Mach-Zehnder-Interferometers sollte es möglich sein, auch absolute Partikelgrößen zu ermitteln. Als wissenschaftliches Ziel möchten wir mit dieser Methode die mittlere Größe von Clustern atmosphärisch relevanter Moleküle (Kohlendioxid, Kohlenwasserstoffe) in Abhängigkeit von den Herstellungsbedingungen experimentell bestimmen. Experimentelle Fähigkeiten sowie Kenntnisse in optischen Methoden werden vorausgesetzt. Da die Auswertung der Interferogramme mittels der Abel-Transformation erfolgt, sind auch mathematische/numerische Kenntnisse erforderlich.

Mini-Projekte

Darüberhinaus bieten wir Studierenden aller Semester die Möglichkeit, kleinere Projekte im Rahmen unserer aktuellen Forschung durchzuführen. Das ermöglicht Ihnen einen guten Einblick in das spannende Themengebiet der Molekülcluster und Nanopartikel. Zudem lernen Sie unser Labor, die Forschungsmethoden sowie die Arbeitsgruppe kennen und können Kontakte für Ihre spätere Diplom- oder Bachelorarbeit knüpfen.
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