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Universität zu Köln
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Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät
Fachgruppe Physik

I. Physikalisches Institut

Entwurf, Bau und Test eines Wilkinson Leistung-Kopplers 0.3-8 GHz für kryogene Anwendung

Durch geschicktes Aufteilen des astronomischen Messsignals (im THz-Bereich) auf zwei supraleitende Mischer und anschließende Rekombination des Zwischenfrequenz(ZF)-Signals (im GHz-Bereich) kann die Funktionalität und Leistungsfähigkeit des Systems drastisch gesteigert werden. Für die Rekombination des ZF-Signals kann ein Wilkinson-Koppler verwendet werden. Diese relativ einfache Schaltung für Mikrowellensignale kombiniert die beiden Signale mit gleicher Amplitude (-3dB=0.5) und gleicher Phase und kann für einen sehr breiten Frequenzbereich (0.3-8GHz) berechnet werden. Die Schaltung soll mit Hilfe eines Mikrowellen CAD Programms erstellt werden. Bei der Fertigung soll darauf geachtet werden, dass die Schaltung auch bei sehr tiefen Temperaturen optimal funktionieren kann.

(Betreuer: K. Jacobs / N. Honingh)

Entwurf, Bau und Test eines „-3dB 90° Hybrids“ mit 6GHz Mittenfrequenz für kryogene Anwendungen

Durch geschicktes Aufteilen des astronomischen Messsignals (im THz-Bereich) auf zwei supraleitende Mischer und anscstarthließende Rekombination des Zwischenfrequenz(ZF)-Signals (im GHz-Bereich) kann die Funktionalität und Leistungsfähigkeit des Systems drastisch gesteigert werden. Für die Rekombination des ZF-Signals kann ein „-3dB 90° Hybrid“ verwendet werden. Diese relativ einfache Schaltung für Mikrowellensignale kombiniert die beiden Signale mit gleicher Amplitude (-3dB=0.5) und einer Phasendifferenz von 90°. Die Schaltung soll mit Hilfe eines Mikrowellen CAD Programms erstellt werden. Bei der Fertigung soll darauf geachtet werden, dass die Schaltung auch bei sehr tiefen Temperaturen optimal funktionieren kann.

(Betreuer: K. Jacobs / N. Honingh)

Statistische Untersuchungen der Variabilität von Sagittarius A*

Die variable Quelle Sagittarius A* im Zentrum unserer Milchstraße bietet die einzigartige Möglichkeit, die Prozesse in unmittelbarer Nähe eines Schwarzen Loches zu untersuchen. Dieses Projekt ist der Analyse von Nahinfrarot-Beobachtungen mit dem Very Large Telescope (VLT, Chile) gewidmet. Es wird die Einarbeitung in die grundsätzlichen Prozeduren der Datenreduktion und der Zeitreihenanalyse umfassen, wie auch die Beschäftigung mit teilweise unbearbeiteten Daten der aktuellen Beobachtungsläufe von 2007 und 2008 und den aktuellen Publikationen.

(Betreuer: G. Witzel)

Evolution von Galaxien im Rechner

Das Verstehen der bei der Verschmelzung von Galaxien beteiligten Prozesse ist eine wichtige Zutat für Modelle, die die Evolution von Galaxien und supermassiven schwarzen Löchern zu beschreiben versuchen. Obwohl rechenintensiv, lässt sich mit Hilfe von vorgefertigten Bibliotheken – die zum Teil über das Virtuelle Observatorium abrufbar sind – ein beachtlich guter Fit an die Beobachtungen finden. Dies soll mit dem Software-Paket 'Identikit' an realen Beobachtungsdaten (von 8m Klasse Teleskopen) getestet werden.

(Betreuer: J. Zuther)

Algorithmen zur Bestimmung von Wolkenparametern aus Linienbeobachtungen

Planung und Durchführung numerischer Experimente zur Bestimmung des optimalen Algorithmus für die Anpassung beobachteter Linienprofile und Intensitätsverteilungen durch multidimensionale Modellwolken.

(Betreuer: V. Ossenkopf)

Kreuzkorrelation der Verteilung verschiedener Linien als Maß für Sternentstehungsaktivität

Die Delta-Varianz-Kreuzkorrelation der räumlichen Verteilung zweier verschiedener Spezies zeigt charakteristische Skalen auf denen diese von den gleichen Mechanismen produziert und angeregt werden. Damit sollen Wechselwirkungsskalen von Sternentstehungsaktivitäten bestimmt werden.

(Betreuer: V. Ossenkopf)

Die optimale Kalibration von Frequency-Switch-Beobachtungen mit dem Weltraumteleskop Herschel

Entwicklung und Test eines Kalibrationsschemas für Frequency-Switch-Messungen mit dem HIFI-Instrument an Bord des Herschel-Satelliten, ausgehend von zahlreichen Testdaten, die bei Frequency-Switch-Messungen im Large Space Simulator gewonnen wurden.

(Betreuer: V. Ossenkopf)

Mikrophysik der H2 Bildung auf interstellarem Staub

Erweiterung der H2-Bildungs Modellierung im Rahmen des KOSMA-tau PDR Modells. Erstellung einer F77-Routine zur Berechnung der H2 Bildungsraten bei gegebener Verteilung der Staubkorngrößen und -temperaturen sowie unterschiedlicher Staubzusammensetzung.

(Betreuer: M. Röllig)