Studentische Hilfskraft / Freiwilliges Praktikum / Wissenschaftliche Hilfskraft
Berechnung spontaner Emission für Hochenergie-Laserverstärker (Id 427)
Kein aktuelles Angebot!
Motivation
Die meisten Laser beruhen im Kern auf der sog. Stimulierten Emission, welche die durch Absorption gespeicherte Energie (im angeregten Laserzustand) durch stimulierte Emission an die zu verstärkenden Photonen 'abgeben'. Leider gibt es da mehrere 'Haken': Zum Einen ist die Lebensdauer des angeregten Zustandes endlich (Spontane Emission) und zum Anderen sehen die angeregten Ionen nicht nur das gewünschte Licht des Lasers, sondern auch die spontan emittierten Photonen der Nachbar-Ionen. Will man einen effizienten Laser (z.B. Treiber für die Laserinduzierte Fusion) bauen, muss man eine sehr genaue Kenntnis über diese Prozesse haben. Hierzu wurde die Software HASEonGPU, basierend auf C++ und CUDA, am HZDR entwickelt, welche diesen Einfluss auf dem Cluster des HZDRs berechnen kann.Aufgaben
- Arbeite dich in die Grundlagen von dem Einfluss der Verstärkten Spontanen Emission (ASE - Amplified Spontaneous Emission) ein.
- Arbeite dich in die Übersetzung und Ausführung von HASEonGPU auf einem Linux Cluster ein.
- Übersetze ein auf Matlab basierendes Skript zur Aufbereitung von Daten für HASEonGPU in Python.
- Entwickle einen Workflow zur Durchführung von HASEonGPU-Simulationen für Parameterscans, -Optimierung und Einbettung in Machine-Learning.
- Portiere HASEonGPU von CUDA auf Alpaka um es auf anderen GPUs und multi-core CPUs ausführbar zu machen.
- Profiliere und optimiere den C++ Code um den Durchsatz der Simulationen zu erhöhen.
Abteilung: Laser-Teilchenbeschleunigung
Kontakt: Dr. Albach, Daniel, Dr. Kelling, Jeffrey
Voraussetzungen
- Programmierkenntnisse in Python und C++, oder mindestens einer anderen Programmiersprache
- Kenntnisse im Umgang mit einer Linux/Unix Shell
- Selbständiges Arbeiten und systematisches Lösen von Problemen
- Erfahrung in der Arbeit mit Versionskontrollsystemen (Git)
Rahmenbedingungen
- Dauer min. 6 Monate
- Möglichkeit zur Erweiterung zu einer Master-/Diplomarbeit
Links:
