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CERN - Einf rung

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CERN - Einf rung Powered By Docstoc
					                                  Das neue deutsche
                                Doktorandenprogramm
                               am europäischen Zentrum
                           für Teilchenphysik CERN in Genf

                            Wolfgang-Gentner-Stipendien
                                                    deutscher Kernphysiker (1906 – 1980)

Michael Hauschild (CERN)
19-Sep-2007
                                 Deutsches Doktorandenprogramm am CERN                     1
                                           Finanzierung und Aufgaben

CERN Budget ca. 1 Mrd. Franken pro Jahr (~600 Mill.
Euro)
  aufgewendet durch die 20 Mitglieds-Staaten
  deutscher Anteil ca. 20%         (Aufteilung nach Bruttosozialprodukt)

Hauptaufgabe ist reine Grundlagenforschung
  Erstellung und Betrieb von Infrastruktur für die europäische
  (+weltweite) Teilchenphysikforschung
     grosse Beschleunigeranlagen und Experimentierzonen
     Bau und Durchführung der Experimente i.A. durch Hochschulgruppen aus
     den Mitglieds-Staaten (“Benutzer”)

Ausbildung
     Programme für Sommerstudenten, Diplom/Master-Studenten, Doktoranden,
     Post-Docs (Fellow-Programm), Programme für etablierte Wissenschaftler



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                                                          CERN-Benutzer
    ca. 2500 CERN-Angestellte (deutscher Anteil ca. 8%)
und weltweit etwa 8300 “Benutzer” (ca. 10% aus Deutschland)




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                                Technologische Herausforderungen

Bau und Betrieb von Beschleunigern und Detektoren
  erfordert Spitzentechnologie mit völlig neuen
  Herausforderungen
    z.B. 20 km supraleitende Magnete bei LHC mit supraflüssigem
    Helium (1.9 K), >8 T Magnetfeld
       Beschleunigerphysik, Supraleitung, Kryotechnik, Maschinenbau,
       Materialforschung, Strahlungsphysik, Hochfrequenztechnologie,
       Vakuumtechnologie, Elektrotechnik und Elektronik, elektrische
       Netzwerktechnologie, Systemsteuerung etc.
    LHC-Teilchendetektoren, Speicherung und Verarbeitung von
    immensen Datenmengen (ca. 10 PetaByte pro Jahr nach
    Reduktion der Rohdaten um Faktor 100'000)
       präzise und zugleich robuste und strahlungsresistente
       Teilchendetektoren, schnelle Elektronik, Entwicklung neuer
       Computertechnologien/-vernetzung und Software, GRID u.v.m.


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                                                  Technologie “Spin-Offs”

“Spin-Offs” von ursprünglich für die Teilchenphysik
entwickelten Technologien und Verfahren
  WWW (World-Wide-Web)
     entwickelt zur effektiveren Kommunikation zwischen den weltweit
     verteilten Teilchenphysikern
  PET (Positronen-Emissions-Tomographie)
     entstanden aus einer Zusammenarbeit
            von CERN und Hopital Cantonal Genf                     “Radiographie”
                                                                        einer
Beisspiele fuer aktuelle Projekte                                    Fledermaus

  Detektoren für medizinische Diagnostik
  Dünnfilm-Beschichtungen für
  Vakuumanwendungen
  Schnelle Elektronik



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Das neue deutsche technische
   Doktorandenprogramm
(Wolfgang-Gentner-Stipendien)




       Deutsches Doktorandenprogramm am CERN   6
                                            CERN Doktorandenprogramm

Existierendes CERN Doktorandenprogramm
(finanziert aus regulärem CERN Etat)
   derzeit ca. 85 Doktoranden des Programms am CERN
   gemeinsame Betreuung durch
       (i.A.) Gruppenleiter der CERN-Gruppe
       Hochschullehrer an der Heimathochschule
   technisch orientierte Themen
       keine experimentelle oder theoretische Teilchen- oder Kernphysik
       (keine Analyse experimenteller Teilchen- oder Kernphysikdaten)

   typisch 2 - 3 Jahre Aufenthalt am CERN
   danach Promotion an Heimathochschule
Bislang nur (sehr) geringe deutsche Beteiligung


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                                                             BMBF Initiative

Initiative des BMBF
  Neues deutsches technisches Doktorandenprogramm am
  CERN (Wolfgang-Gentner-Stipendien)
     gleiche Bedingungen wie existiendes CERN Programm
     Unterschied: BMBF zahlt Doktorandenstipendium
  Mittel-/langfristige Ziele:
     Bessere Nutzung der CERN Ressourcen
     Erhöhung des Anteils an deutschen CERN-Mitarbeitern

Start: Oktober 2007
Volumen: 2 Mill. Euro/Jahr
  ausreichend für ca. 20 Doktoranden pro Jahr bei 2 – 3
  Jahren Aufenthaltsdauer
  (= nach 3 Jahren ca. 50 – 60 zusätzliche deutsche Doktoranden am CERN)


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                                                          Themenstellung

Doktorand bewirbt sich direkt am CERN
  mit einem gemeinsam von Hochschullehrer und CERN-
  Gruppe definierten Thema
    vorherige, enge Absprache mit Hochschullehrer erforderlich
    (Regelfall)
  oder auf ein von den CERN-Gruppen vorgeschlagenes
  Thema (falls noch kein betreuender Hochschullehrer
  gefunden)
    betreuender Hochschullehrer muss dann spätestens bei
    Vertragsunterzeichnung am CERN existieren (dies sollte die
    Ausnahme darstellen)




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                                               Themenbereiche + Kontaktpersonen
Allgemeine Informationen                                     Michael Hau schild
Beschleu nigerphysik u nd -technologie                       Hans Brau n, Uli Raich, Rüdiger Schmidt
Magnettechnologie                                            Stephan Ru ssenschu ck
Hochfrequ enztechnik                                                            ensen
                                                             Fritz Caspers, Erk J
Vak u u mtechnologie                                         Edgar Mahner
Tieftemperatu rtechnologie                                   Friedrich Hau g
Elek trotechnik                                              Mark u s Zerlau th
Elek tronik                                                  Wolfgang Hofle, Alexander Klu ge
Systemsteu eru ng u nd Au tomatisieru ngstechnik             Stefan Lu eders
Informations- u nd Kommu nik ationstechnologie               Dirk Düllmann
Angewandte Mathematik                                        Stephan Ru ssenschu ck
Maschinenbau                                                 Friedrich Hau g
Materialforschu ng                                           Stefano Sgobba
Sicherheitstechnik                                           Ralf Trant
Strahlenschu tz                                              Hans-Georg Menzel
Vermessu ngswesen                                            Tobias Dobers
Bau ingenieu rwesen                                          ohn Osborne
                                                             J
Teilchendetek toren u nd Instru mentieru ng                  Christian Joram
Halbleitertechnologie                                        Erik Heijne
Physik -Didak tik u nd Wissenschaftsvisu alisieru ng         Rolf Landu a
Internationales Recht                                        Angela Goehring-Crinon
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                                                           Themenbeispiele

Numerische Berechnung von Feldern in supraleitenden Magneten
mit Hilfe von Diskreten Differentialformen

                          CMS




                                                             Feldbilder von LHC Magneten




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                                                             Themenbeispiele




                             Critical Functions



                          The rest is non-critical




Protecting the LHC in the presence of
fast beam losses, with a fast and
dependable Beam Interlock System
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                                                              Themenbeispiele


      1.2 m




                   360 MJ proton beam


Extensive coupled Monte Carlo (MC) and
Finite Element (FE) analyses on the energy
deposition of the LHC beam on its
collimators

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                                                                        Themenbeispiele

Kabel, Litze, Filamente




                                      Supraleiter Magnetisierung                   Kritische Stomdichte




Berechnung der Magnetisierung (Vektor
Hysterese) in harten Supraleitern
                                                                   Vektor-Magnetisierungmodell

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                                     Rekombination




Genetische Optimierung in                                                       Nichen Optimierung
der Natur


              Anwedung der genetischen Optimierung in der Magnettechnik

   Magnetisch equivalente Spulen




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                 Blick in die Kristallkugel: Themenbeispiele
                                   Rueckblick auf 2008-2012

Induced radioactivity In the ATLAS detector due to pp
collisions
Analysis of the ATLAS detector response after beam
dumps
Protection of the ATLAS detector from beam induced
accidents
Development of a second generation ATLAS vertex
detector
Novel readout system for LHC operation with bunch
crossings at 200 MHz




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                                                    Bewerbung + Fristen

Kandidaten-Bewerbung
  direkt bei CERN über e-RT: http://ert.cern.ch/
   (electronic recruitment system)
Auswahl der Kandidaten und Themen durch
CERN-Auswahlkomitee
  besteht aus Vertretern der einzelnen CERN-Abteilungen
  trifft endgültige Auswahl der Kandidaten + Zuordnung
  von Kandidat zu Thema + Betreuer

Nächste Bewerbungsfristen (3 Termine pro Jahr)
  29. Oktober 2007 (Auswahlkomitee: 4. Dezember)
  14. März 2008 (Auswahlkomitee: 22. April)

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                                                          Anstellung

Doktorand erhält CERN-Vertrag
  beinhaltet Beschreibung des Promotionsthema (Abstract)
  unterzeichnet durch
    Doktorand
    CERN-Betreuer
    betreuender Hochschullehrer

Überwachung der Promotionsfortschritte
  regelmässige Berichte nach 6, 12, 24, 30 Monaten
    Fortschritte des vergangenen Berichtszeitraums
    Vorhaben im zukünftigen Berichtszeitraum bzw. bis zur Promotion
  Berichte werden unterzeichnet vom
    Doktoranden, CERN-Betreuer, betreuendem Hochschullehrer



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                                                          Aufwendungen

Aufenthalt am CERN (finanziert durch BMBF):
  anfänglich 2 Jahre und 6 Monate
  verlängerbar um 6 Monate bis zu maximal 3 Jahre
  monatliche Aufenthaltspauschale: 3564 Franken (ca. 2150 Euro)
      steuerfrei, 4.02% Abzug für CERN-Krankenversicherung
      zusätzliche Familien- und Kinderzuschläge

Aufwendungen durch CERN (über CERN-Gruppe)
  Notwendige Arbeitsmittel (PCs, Hardware, ...)
  Reise zu einer internationalen Konferenz
  (mit themenrelevantem Vortrag)
  Reise zur deutschen Fachverbandstagung (DPG, VDI, etc.)
  Einladung des deutschen Hochschullehrers zum CERN
  (volle Übernahme der Reise- und Aufenthaltskosten)
  Sprachkurs (i.A. 2 Semester französisch oder englisch)



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                                                     Weblinks und Kontakte

Kontakte und Auskünfte zum neuen deutschen
Doktorandenprogramm am CERN
  Klaus Desch (Universität Bonn)
  Michael Hauschild (CERN)
Weblinks und mehr Informationen
  CERN allgemein (...where the web was born!)
   http://cern.ch
  Neues deutsches Doktorandenprogramm am CERN
  http://cern.ch/wolfgang-gentner-stipendien
      Programmbeschreibung + diese Transparente
      Kontaktpersonen am CERN zu den einzelnen Themenbereichen
      Themenvorschläge
  CERN Doktorandenprogramm allgemein:
  http://cern.ch/HumanResources/external/recruitment/Students/doct.asp



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                                                         Wolfgang Gentner

Wolfgang-Gentner (1906 – 1980)
  deutscher Kernphysiker
                                                                  Wolfgang
  bedeutende Arbeiten auf den Gebieten                            Gentner (1965)

    Kernphotoeffekt, Gammastrahlung, Biophysik, Archäometrie


  verbunden mit CERN seit der Gründung
    Ab 1951 Vertreter von West-Deutschland bei den Gesprächen zur
    Gründung von CERN neben Werner Heisenberg
    Direktor des CERN Synchrozyklotrons und erster
    Forschungsdirektor des CERN von 1954 – 59
    Präsident des CERN-Rats 1972 – 74


  ab 1959 Direktor des Max-Planck-Instituts für Kernphysik
  in Heidelberg

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posted:4/27/2010
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