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Universität zu Köln
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Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät
Fachgruppe Physik

I. Physikalisches Institut

Aufbau eines 800 GHz Testempfängers

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Nananten

NANTEN

Diplomarbeit am

I. Physikalischen

Institut

 

Aufbau eines 800 GHz Testempfängers

Betreuer: Prof. J. Stutzki, Dr. U. Graf
smart

SMART

Hintergrund:

Im Laufe des Jahres will die Universität von Nagoya/Japan in den chilenischen Anden ein astronomisches Submillimeter-Teleskop in Betrieb nehmen. Zu diesem Zweck wird das bisher erfolgreich bei niedrigeren Frequenzen betriebene NANTEN-4m-Teleskop umgerüstet und auf einen der weltweit besten Standorte in die chilenische Atacama-Wüste verlegt.

Das I. Physikalische Institut der Universität zu Köln will in Zusammenarbeit mit den japanischen Partnern dieses Teleskop mit einem leistungsfähigen Heterodynempfänger für Frequenzen bis über 800 GHz ausrüsten. Es ist vorgesehen, dafür den am KOSMA-Teleskop betriebenen Zwei-Frequenz-Mehrkanal-Empfänger SMART einzusetzen.

Vorab soll ein einfacher Testempfänger aufgebaut werden, um in der Lage zu sein, unmittelbar nach Inbetriebnahme des Teleskops erste Messungen bei 800 GHz durchzuführen. Diese sollen sowohl dazu dienen, das Teleskop zu charakterisieren, als auch erste wissenschaftliche Daten zu erhalten. Nach erfolgreichem Einsatz des Testempfängers soll dann SMART an das NANTEN-Teleskop verlegt werden.

Aufgabe:

Der Kandidat / die Kandidatin soll einen vorhandenen Labor-Testempfänger so modifizieren und aufrüsten, dass er in ca. einem Jahr als astronomischer Empfänger in Chile eingesetzt werden kann. Im Detail umfasst die Tätigkeit das Design und den Aufbau der 800 GHz-Empfängeroptik, die Optimierung der Kryo-Kühlmaschine, mit der der Empfänger auf 4 K abgekühlt wird, die Verbesserung der Betriebselektronik und –software sowie umfassende Tests des Empfangssystems. Zum Ende der Arbeit oder unmittelbar im Anschluss daran soll der Empfänger zu Testzwecken am Teleskop in Chile eingesetzt werden. Über die instrumentelle Seite der Arbeit hinaus wäre eine Mitarbeit an der Vorbereitung des astronomischen Messprogrammes willkommen.

Umfeld:

Das I. Physikalische Institut gehört zu den weltweit führenden Gruppen in der Entwicklung von höchstfrequenten Heterodyn-Spektrometern für die Submillimeter- und Terahertz-Astronomie. Über unser Hausobservatorium am Gornergrat in der Schweiz hinaus sind wir an vielen internationalen Projekten beteiligt (Weltraumteleskop Herschel, Flugzeugobservatorium SOFIA, Südpolobservatorium AST/RO etc.). Die dadurch zur Verfügung stehende Infrastruktur und das vorhandene Know-How ermöglicht es interessierten Studenten, einen tiefen Einblick in das sowohl technologisch als auch wissenschaftlich faszinierende Gebiet der Submillimeterastronomie zu bekommen.

Informationen:

Dr. U. Graf, 0221-470 4092, graf[at]ph1[dot]uni-koeln[dot]de

http://www.astro.uni-koeln.de

http://www.a.phys.nagoya-u.ac.jp