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Termin Vortragende(r) Thema
02.02.2018
(10Uhr, HdA)
Joachim Wolf (KIT-ETP) KATRIN - das Karlsruher Tritium Neutrino Experiment

Neutrinos sind neben Photonen die häufigsten Teilchen im Universum. Darum hat selbst eine kleine Neutrinomasse einen Einfluss auf die Entwicklung des sichtbaren Universums. Auch in der Teilchenphysik ist die Neutrinomasse eine wichtige Größe. Mit dem Nachweis von Neutrino­oszillationen konnte gezeigt werden, dass Neutrinos eine Masse besitzen. Oszillations­experimente sind jedoch nur sensitiv auf die Differenz der Massenquadrate der verschiedenen Neutrinoarten, nicht jedoch auf die absolute Masse. Eine modelunabhängige Methode, die Neutrino­masse zu bestimmen, ist die genaue Vermessung des Betaspektrums aus einem radioaktiven Zerfall.

Ziel des KATRIN Experiments, das zurzeit am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) in Betrieb genommen wird, ist die Bestimmung der Neutrinomasse, genauer gesagt, die effektive Masse von Elektron-Anti-Neutrinos aus dem Zerfall von molekularem Tritiumgas. Eine endliche Neutrinomasse führt zu einer minimalen Veränderung der Form des Betaspektrums an seinem kinematischen Endpunkt (18,6 keV), der mit hoher Präzision vermessen werden muss. Da nur etwa 2 x 10-13 aller Betaelektronen eine Energie im letzten eV unterhalb des Endpunktes haben, muss die Quelle eine hohe Intensität besitzen. Mit einer Sensitivität vom mn = 0.2 eV/c2 wird die Messung mit KATRIN alle bisherigen Grenzwerte aus Tritiummessungen um den Faktor 10 verbessern.

Der Gesamtaufbau des KATRIN Experimentes hat eine Länge von 70 m. Es lässt sich in zwei Hauptbereiche unterteilen. In der Quell- und Transportstrecke, in der der Tritiumzerfall stattfindet (~1011 Bq), werden die Elektronen mit Hilfe von supraleitenden Magneten zum Spektrometerbereich geleitet und das verbleibende Tritiumgas wird mit hoher Effizienz abgepumpt, so dass ein Bruchteil von weniger als 10-14 der ursprünglichen Gasmenge bis zum Spektrometer gelangt. Im Spektrometer- und Detektorbereich wird die Energie der Elektronen mit höchster Präzision vermessen. Das geschieht in dem 10 m durchmessenden, 23 m langen Hauptspektrometer, das in einem Volumen von 1240 m3 ein Ultrahochvakuum von 10-11 mbar unterhält. Für die Energiemessung wird die sogenannte MAC-E Filtertechnik eingesetzt, ein elektrostatischer Hochpassfilter, der nur Elektronen oberhalb der angelegten Spannung zum Detektor durchlässt, wo sie gezählt werden. Der Vortrag stellt die Messung der Neutrinomasse und das KATRIN Experiment vor und geht auf die technologischen und physikalischen Herausforderungen ein.

Vortrag: Deutsch
Präsentation: Englisch
Fragen: Deutsch, Englisch
09.02.2018
(10Uhr, HdA)
16.02.2018
(10Uhr, HdA)
Robert Harris (ZAH-LSW) Astrophotonik

Das Feld der "Astrophotonik" schlägt die Brücke zwischen den kleinen, aus der Massenproduktion stammenden Geräten der Telekommunikation und den großen, einzeln gefertigten astronomischen Instrumenten.

Im folgenden wird Robert Harris einen Überblick der Entwicklungen in diesem Feld, der verwendeten Technologien und der erzielten Erfolge geben. Ausserdem wird er die Einsatzmöglichkeiten dieser Technologien beschreiben und einige Geräte vorstellen, die in Zukunft benutzt werden könnten.

Vortrag: Deutsch
Präsentation: Englisch
Fragen: Deutsch, Englisch
23.02.2018
(10Uhr, HdA)
Ernest A. Michael (RAIG, University of Chile) Ein faser-basiertes, heterodynes Infrarot-Interferometer: Machbarkeitsnachweis mit einem kleinen Prototypen bei 1.55 µm

Ernest Michael wird uns in diesem Vortrag zeigen, wie mit relativ kostengünstigen, kommerziellen Glasfaserkomponenten für 1.55µm ein heterodynes Nah-Infrarot Interferometer aufgebaut werden kann, um das astronomische Licht von zwei Teleskopen zu koppeln. Erste experimentelle Resultate werden gezeigt zur Einkopplung des Lichts vom Teleskop in die Monomode-Faser, zur Phasenstabilisierung des Referenzoszillators zwischen beiden Teleskopen und zur eigentlichen Überlagerung im Empfänger.
Ausserdem werden Erweiterungsmöglichkeiten des Konzepts diskutiert hinsichtlich großer Basislängen zwischen den Teleskopen, für den Fall vieler Teleskope und für den Mittel-Infrarot-Bereich.

Vortrag: Deutsch
Präsentation: Englisch
Fragen: Deutsch, Englisch
02.03.2018
(10Uhr, HdA)
Gabriele Rodeghiero Das vorläufige Design der MICADO Kalibrationseinheit

Dieser Vortrag gibt einen Überblick über das vorläufige Design des MICADO Calibration Assembly (MCA). MICADO ist eines der designierten First-Light-Instrumente für das Extremely Large Telescope (ELT), welches neben Bildgebung und Spektroskopie auch Astrometrie erlauben wird und eben die zugehörigen Kalibrationsmöglichkeiten. Die astromerischen Anforderungen sind dabei besonders ambinioniert mit einer differentiellen Präzision von 50 µas innerhalb einer einzigen Epoche.

Nach der Vorstellung aller MCA Subsysteme, deren Funktionalität und dem aktuellen Designstatus wird die Beschreibung der astrometrischen Kalibration mittels Tests an Prototypen und numerischen Simulationen im Vordergrund stehen. Ziel ist es hierbei, die optischen Verzerrungen durch das Instrument und das Teleskop zu minimieren.

Vortrag: Englisch
Präsentation: Englisch
Fragen: Deutsch, Englisch
09.03.2018
(11Uhr, MPIA Hoersaal)
Jörg Wagner (ISD, Universität Stuttgart) J.G.F. Bohnenberger: Astronom, Geodät und Erfinder des Gyroskops

Johann Gottlieb Friedrich Bohnenberger (1765-1831) war Professor für Physik, Mathematik und Astronomie an der Universität Tübingen, der wissenschaftliche Landvermessungsleiter des frühen Königreichs Württemberg und ein wichtiger deutscher Astronom des 19. Jahrhunderts. Er lieferte entscheidende Beiträge sowohl zur Einführung der modernen Geodäsie in Deutschland als auch als Erfinder zahlreicher physikalischer Apparaturen. Die "Maschine von Bohnenberger" stellt den ersten kardanisch aufgehängten Kreisel dar und war damit der Vorgänger des Foucaultschen Gyroskops von 1852. Dieser Vortrag stellt diese Maschine vor und widmet sich dem Leben und der wissenschaftlichen Arbeit von J.G.F. Bohnenberger.

Vortrag: Deutsch
Präsentation: Englisch
Fragen: Deutsch, Englisch
16.03.2018
(11Uhr, MPIA Hoersaal)
Klaus Meisenheimer MATISSE
— der Weg zum "First Light" und was uns danach erwartet

MATISSE ist das nächste MIR Instrument für das ESO VLT Interferometer. Sieben europäische Institute haben sich ab 2011 am Projekt beteiligt. Nachdem am MPIA die holländische "kalte Optik" in die Kryostate eingebaut wurde und diese Ende 2014 an das OCA in Nizza geliefert wurden, erlebte MATISSE einen mühevollen Anstieg bis zur Akzeptanz Europa (PAE) im September 2017. Seit der Ankunft auf dem Paranal Ende Oktober gingen Integration und Inbetriebnahme zügig voran und gipfelten am 19. Februar in einer ersten 4-Teleskop-Beobachtung von Sirius.

Klaus Meisenheimer wird Funktionsweise und Vorteile von MATISSE vorstellen und einen Überblick über die Entwicklung bis zum "Ersten Licht" geben. Danach gibt er einen Ausblick auf die faszinierenden wissenschaftlichen Möglichkeiten, die sich ab 2019 für das MPIA und seine Partner eröffnen.

Vortrag: Deutsch
Präsentation: Englisch
Fragen: Deutsch, Englisch
23.03.2018
(10Uhr, HdA)
Peter Bizenberger Der ELT METIS Imager

Das MPIA ist beteiligt am METIS-Projekt für das ELT. Zwei große Arbeitspakete liegen in der Verantwortlichkeit unseres Instituts: die Adaptive Optik Regelung und der Imager. In diesem Vortrag stellt Peter Bizenberger den Imager vor: die Funktionsweise, die Rolle innerhalb von METIS, aber auch wie wir diesen Teil des Instruments entwerfen, bauen und schliesslich auch testen.

Neben der technischen Seite, sprich der Entwicklung eines Instruments für das ELT, wird er auch darauf eingehen, wie diese Aufgabe innerhalb eines europäischen Konsortiums zu bewerkstelligen ist. Hierbei wird mehr der Management-Aspekt im Vordergrund stehen.

Vortrag: Deutsch
Präsentation: Englisch
Fragen: Deutsch, Englisch
30.03.2018 -- Karfreitag
06.04.2018 -- Oster-Pause
13.04.2018
(11Uhr, MPIA Hoersaal)
José Crespo
(MPIK, Heidelberg)
Wie man ein mikroskopisches Sternenplasma im Labor erzeugt, fängt und beobachtet, und eine Uhr damit betreibt

Einige von uns kennen José Crespos Begeisterung für die technischen Finessen der Grundlagenforschung schon von der eindrucksvollen Laborführung her, die wir letzen Oktober beim Besuch unserer technischen Abteilungen am MPIK erleben konnten. Um daran anzuknüpfen, haben wir ihn in den AstroTechTalk eingeladen.

Sein Thema:
Mit Hilfe von Elektronenstrahl-Ionenfallen ist es möglich, in mikroskopischer Größe stationäre Plasmen zu erzeugen und zu fangen, welche die extremsten Temperaturbedingungen atomarer Materie im Universum im Labor realisieren können. Deren Zusammensetzung und die Erzeugung bestimmter Strahlung durch das Plasma (die sog. "Anregungsbedingungen") lassen sich darin sehr genau kontrollieren. Damit kann man sehr genaue experimentelle Daten gewinnen, die zur Entwicklung der Theorie beitragen. Das MPIK in Heidelberg hat die weltweit größte Ansammlung solcher Apparaturen entwickelt. Mittels unterschiedlichster Spektrometer werden dabei die Eigenschaften astrophysikalischer Plasmen gezielt untersucht.

Darüber hinaus sind hochgeladene Ionen als Taktgeber für die nächste Generation optischer Atomuhren vorgeschlagen worden. Das MPIK arbeitet zusammen mit der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt an der Realisierung einer solchen Uhr, die Zeitmessungen mit mehr als 19 Dezimalstellen Genauigkeit erreichen soll.

Hintergrund:
Manche Sterne enthalten Plasma mit Temperaturen von mehreren Hundert Millionen Grad. Unsere Sonne bringt es immerhin auf 15,7 Millionen Grad Kerntemperatur, und ihre Korona auf 2 Millionen Grad. Bei Supernova-Explosionen, in Röntgen-Doppelsternsystemen und aktiven galaktischen Kernen um Schwarze Löcher kommen noch höhere Temperaturen vor. Atome werden in solchen Umgebungen extrem hoch ionisiert, und können dabei nur noch wenige gebundene Elektronen behalten. Die Signale dieser Ionen vom Röntgenbereich bis zum sichtbaren Spektrum sind essentiell für die astrophysikalische Diagnostik.

Was die Atomuhren mit der angstrebten Genauigkeit betrifft, so sollen sie zur Untersuchung der fundamentalen Frage nach der Stabilität der Naturkonstanten eingesetzt werden.

Vortrag: Deutsch
Präsentation: Englisch
Fragen: Deutsch, Englisch
20.04.2018 (10:30Uhr, Seminarraum) Peter Bizenberger Dia-Show:
Das Leben am LBT - wie es wirklich ist.

Ein paar Eindrücke über das Arbeiten und den Tagesablauf am LBT. Wie man da hin kommt, was man tun kann, was man tun muss, wie es so aussieht und alles drum herum. Eine Bildershow. Keine Instrumente und keine Astronomie, nur das tägliche (Über-)Leben.
Vor allem für die, die es nicht kennen, um zu zeigen wie eine Dienstreise ans LBT abläuft. Und natürlich für die, die es kennen und das alles schon genießen durften.

Viele Bilder - kein Text.

Sprache: Deutsch
27.04.2018
04.05.2018
11.05.2018 -- Brückentag nach Christi Himmelfahrt
18.05.2018
25.05.2018 -- Pfingstferien
01.06.2018 -- Pfingstferien
08.06.2018
(11Uhr, MPIA Hoersaal)
Jacopo Farinato (INAF-Padua) SHARK-NIR,
der Koronograph für das LBT in der Bauphase


SHARK-NIR ist ein Instrument der zweiten Generation für das LBT, welches im Wesentlichen aus einer koronographischen Kamera besteht. Damit mögliche Beobachtungsmoden sind direktes Imaging, Koronographie, Spektroskopie mit niedriger Auflösung sowie gleichzeitige Bildgebung in zwei Bändern. Der Wellenlängenbereich beinhaltet die Bänder Y, J und H bei einem Gesichtsfeld von 18"x18". Das primäre wissenschaftliche Ziel ist das Aufspüren extrasolarer Planeten und deren Charakterisierung. Da die sehr hohe Empfindlichkeit des LBT AO Systems auch die Verwendung sehr schwacher Leitsterne in den Wellenfrontsensoren erlaubt, sind allerdings auch weitere Beobachtungsszenarien denkbar. Diese beinhalten das Studium der Morphologie von Jets und Scheiben um Sterne oder die Charakterisierung von AGNs und den hellsten Quasaren in unserer Milchstrasse.

Das Instrumenten-Konsortium ist zusammengesetzt aus INAF, MPIA und Steward Observatory. Im Juli 2017 erhielt SHARK-NIR die offizielle Freigabe zum Bau des Instruments, welches sich momentan in der AIV Phase befindet. Der Vortrag wird auch dazu ein Statusupdate geben.

Vortrag: Englisch
Präsentation: Englisch
Fragen: Deutsch, Englisch
06.07.2018
(11Uhr, MPIA Hoersaal)
Julio Rodríguez (IAA) Von Granada zum Mars und zu den Sternen

Begleiten Sie uns auf dieser spannenden Reise! Der Sprecher nutzt die Gelegenheit, um den technischen Anteil des IAAs (Instituto de Astrofísica de Andalucía) bei den Weltraummissionen ExoMars-TGO und PLATO zu präsentieren. Besonders wird er auf die Design-Aspekte der Instrumente NOMAD, an Bord ExoMars-TGO, und MEU (Main Electronics Unit of PLATO) eingehen. MEU und SINBAD (an Bord Software für NOMAD) werden von ihm als Projektmanager betreut.

Vortrag: Englisch
Präsentation: Englisch
Fragen: Englisch
Last modified 6 years ago Last modified on 17 Sep 2018, 09:10:34

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