Praktika, Studentische Hilfskräfte und Abschlussarbeiten
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Detektorentwicklung und Datenauswertung für laserbeschleunigte Ionen (Id 432)
Studentenpraktikum / Bachelorarbeit / Masterarbeit / Diplomarbeit / Studentische Hilfskraft / Wissenschaftliche Hilfskraft
Das HZDR entwickelt und betreibt zwei Hochintensitätslaser als Treiber für plasmabasierte Beschleuniger - ein neuartiges Konzept für kompakte Quellen, die ultrakurze Impulse hochenergetischer Ionen und Elektronen liefern. Wir erforschen experimentell die plasmabasierte Beschleunigung von den physikalischen Grundlagen bis hin zu Anwendungen zum Beispiel für Freie-Elektronen-Laser, als Teilchenquellen für radiobiologische Studien oder für Neutronenquellen.
Zur Charakterisierung und Optimierung der Plasmabeschleunigung kommen eine Vielzahl von Detektoren zum Einsatz. Die Implementierung und Optimierung von Datenauswertungsmethoden für bestehende Detektortechnologien, mithilfe von neuen Methoden wie Maschinellem Lernen steht im Fokus.
Schwerpunkt der Arbeit:
- Design und Anwendung von szintillatorbasierten tomographischen Detektorsystemen
- Weiterentwicklung bestehender Algorithmen und Implementierung von neuen Methoden zur Datenauswertung (unter Verwendung von PyTorch)
- Datenanalyse
Abteilung: Laser-Teilchenbeschleunigung
Kontakt: Schilz, Joshua, Dr. Metzkes-Ng, Josefine
Voraussetzungen
- Studium der Physik, Physikalische Technik (oder vergleichbarer Studiengang)
- Interesse am Programmieren, Maschinelles Lernen und idealerweise Grundkenntnisse mit Python, PyTorch
- Interesse an experimenteller Arbeit
Rahmenbedingungen
- Dauer: mind. 3 Monate, ein Ausbau des Themas zu einer Abschlussarbeit ist problemlos möglich
- Start: jederzeit
- Arbeitsplatz: Helmholtz-Zentrum Dresden - Rossendorf
Online-Bewerbung
Bitte bewerben Sie sich online: deutsch / englisch
Berechnung spontaner Emission für Hochenergie-Laserverstärker (Id 427)
Studentische Hilfskraft / Freiwilliges Praktikum / Wissenschaftliche Hilfskraft
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:
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Bitte bewerben Sie sich online: deutsch / englisch
Detektion und Datenauswertung für laserbeschleunigte Elektronen (Id 425)
Studentenpraktikum / Bachelorarbeit / Masterarbeit / Diplomarbeit / Studentische Hilfskraft / Wissenschaftliche Hilfskraft
Das HZDR entwickelt und betreibt zwei Hochintensitätslaser als Treiber für plasmabasierte Beschleuniger - ein neuartiges Konzept für kompakte Quellen, die ultrakurze Impulse hochenergetischer Ionen und Elektronen liefern. Wir erforschen experimentell die plasmabasierte Beschleunigung von den physikalischen Grundlagen bis hin zu Anwendungen zum Beispiel für Freie-Elektronen-Laser, als Teilchenquellen für radiobiologische Studien oder für Neutronenquellen.
Verständnis über die Prozesse bei der Plasmabeschleunigung gewinnen wir unter anderem darüber, dass wir die beschleunigten Teilchen detektieren und spektral charakterisieren und die Messergebnisse mit Simulationen der Plasmadynamik vergleichen. Dafür müssen speziell die Detektions- und Auswertemethoden für energetische Elektronen optimiert werden.
Schwerpunkte der Arbeit:
- Design und Simulation von Elektronenspektrometern
- Aufbau von Elektronenspektrometern und Integration in den Experimentaufbau
- Weiterentwicklung bestehender Algorithmen zur Datenauswertung
- Datenanalyse
Abteilung: Laser-Teilchenbeschleunigung
Kontakt: Dr. Metzkes-Ng, Josefine
Voraussetzungen
- Studium der Physik (oder vergleichbarer Studiengang)
- Interesse an experimenteller Arbeit
- Interesse am Programmieren und idealerweise Grundkenntnisse (z. B. Python)
Rahmenbedingungen
- Dauer: mind. 3 Monate, ein Ausbau des Themas zu einer Abschlussarbeit ist problemlos möglich
- Start: jederzeit
- Arbeitsplatz: Helmholtz-Zentrum Dresden - Rossendorf
Online-Bewerbung
Bitte bewerben Sie sich online: deutsch / englisch
Student internship, research assistant, school practical training, master/diploma thesis, compulsory internship (Id 407)
Schülerpraktikum / Studentenpraktikum / Bachelorarbeit / Masterarbeit / Diplomarbeit / Studentische Hilfskraft / Ferienarbeit / Pflichtpraktikum / Freiwilliges Praktikum / Wissenschaftliche Hilfskraft
At Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR), over 1,500 employees from more than 70 nations are conducting cutting-edge research in the fields of ENERGY, HEALTH, and MATERIALS to address the major challenges facing society today.
The Center for Advanced Systems Understanding (CASUS), founded in Görlitz in 2019, is a German-Polish interdisciplinary research center focusing on data-intensive digital systems.
CASUS offers student internships in a wide range of scientific fields. You are welcome to apply and join CASUS if you are interested in gaining knowledge in the following research areas:
- Theoretical Chemistry
- Earth System Science
- Systems Biology
- Digital Health
- Computational Radiation Physics
- Theory of complex systems
- Dynamics of Complex Living Systems
- Machine Learning for Infection and Disease
Institut: CASUS
Kontakt: Dr. Mir Hosseini, Seyed Hossein, Mazur, Weronika, Dr. Calabrese, Justin, Dr. Martinez Garcia, Ricardo, Dr. Bussmann, Michael, Dr. Cangi, Attila, PD Dr. Kuc, Agnieszka Beata, Dr. Yakimovich, Artur, Dr. Knüpfer, Andreas, Dr. Schlechte-Welnicz, Weronika
Voraussetzungen
- Student in computer science, physics, chemistry, or related fields
- Student already enrolled at the university in Germany, Poland or Czech Republic (close exchange and attendance in the office preferable and combined with the moblie working from Germany combinable)
- Eager to learn new skills
- Strong motivation to work in a collaborative environment
- Preliminary experience in code development is an advantage
- Excellent communication skills in English and/or German or Polish
Rahmenbedingungen
- A vibrant research community in an open, diverse and international work environment
- Scientific excellence and extensive professional networking opportunities
- A wide range of qualification opportunities
- We support a good work-life balance with the possibility of part-time employment, mobile working and flexible working hours
- Either an immediate start or a start in 2024 is possible
