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Www. ati.ac.at Vorbesprechung Lehrveranstaltungen Atominstitut 141 xyz, 142 xyz Freihaus HS 5 Dienstag 6. März 2012 13h00.

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1 www. ati.ac.at Vorbesprechung Lehrveranstaltungen Atominstitut 141 xyz, 142 xyz Freihaus HS 5 Dienstag 6. März h00

2 www. ati.ac.at

3 Strahlenphysik Michael Hajek Strahlenphysik Nukleare Chemie Radio- chemie Röntgen- physik Strahleneffekte Strahlenschutz YES! WE CARE

4 www. ati.ac.at UMWELTANALYTIK Chemisches Fingerprinting von geologischem Material Nachweis von Blei im Trinkwasser Quecksilber in Energiesparlampen Spurenelementanalyse von Aerosolen in Luft MATERIALCHARAKTERISIERUNG Charakterisierung von Implantaten in Silizium- Wafern Charakterisierung ultradünner Schichten im Nanometerbereich auf Silizium-Wafern Spurenelemente im menschlichen Gewebe Waferoberflächenanalytik Strahlenphysik

5 www. ati.ac.at STRAHLENSCHUTZ Bioäquivalente Dosimetrie Dosimetrie in Luft- und Raumfahrt Biologische Strahlenwirkung Elektromagentische Felder, Mobilfunk Ionendosimetrie Strahlenschutzausbildung NUKLEARE SICHERHEIT Radiologische Folgenabschätzung Risikobewertung Strahlenunfälle Umweltradioaktivität Strahlenphysik

6 www. ati.ac.at ARCHÄOMETRIE Herkunftsbestimmung Lumineszenzdatierung Neutronenaktivierungsanalyse Zerstörungsfreie Röntgenfluoreszenzanalyse ICP-Massenspektrometrie METHODENENTWICKLUNG 3D Imaging für forensische Anwendungen Mikrodosimetrische Modellierung Multivariate Datenanalyse in der Provenienzforschung Pneumatische Bestrahlungseinrichtungen Tiefenprofilanalytik im Nanometerbereich Strahlenphysik

7 www. ati.ac.at VORLESUNGEN IM SOMMERSEMESTER VOMethods of quantitative x-ray fluorescence analysis (Wobrauschek) VORadiochemie I (Bichler, Steinhauser, Sterba) VOFlüssigszintillations-Spektrometrie (Sterba) VOStrahlenphysik (Poljanc, Streli) VOStrahlenschutz nichtionisierender Strahlung (Hajek, Vana) VOIsotopentechnik (Bichler) VOWeltraumdosimetrie (Hajek) VOUmweltschutz und Technik (Maringer et al.) LABOR- UND PRAKTISCHE ÜBUNGEN IM SOMMERSEMESTER PRStrahlenschutzpraktikum (Hajek, Musilek) LUArchäometrie: Datierung, Spurenelement-Bestimmung (Hajek et al.) PRRadiochemisches Praktikum (Bichler, Steinhauser, Sterba) PRPraktische Übungen aus Strahlenphysik (Streli, Wobrauschek) SEMINARE IM SOMMERSEMESTER SEStrahlenphys. Anwendungen in Technik und Medizin (Aiginger et al.) PROJEKT- UND BACHELORARBEITEN IM SOMMERSEMESTER PAProjektarbeit Archäometrie (Vana) PAProjektarbeit Strahlenschutz und Dosimetrie (Aiginger et al.) PAProjektarbeit Phys. Methoden in der Medizin (Aiginger et al.) PAProjektarbeiten Angewandte Strahlenphysik (Hajek et al.) PAProjektarbeit Röntgenspektrometrie (Wobrauschek) PAProjektarbeit Elektronen- und Röntgenphysik (Streli, Wobrauschek) PAProjektarbeit Röntgenanalytik (Streli) PAProjektarbeit Nukleare Umweltanalytik (Steinhauser et al.) Strahlung vielseitig nutzen, den verantwortungsvollen Umgang lehren! M. HajekS. IsmailG. SteinhauserJ. H. SterbaC. Streli Strahlenphysik

8 www. ati.ac.at Kern- und Teilchenphysik M. Faber, C.W. Fabjan, H. Leeb, H. Markum und assoziierte Vortragende des HEPHY/ÖAW und SMI/ÖAW Frühwirth, Jeitler, Krammer, Marton, Schwanda, Wulz Kern- und Teilchenphysik

9 www. ati.ac.at Die Forschung der Gruppe Kern- und Teilchenphysik am Atominstitut konzentriert sich auf folgende Themenbereiche: Kernphysik und nukleare Astrophysik Beschreibung von Kernreaktionen an den Grenzen der Stabilität, relevant für Astrophysik und nukleare Technologien Verbindung von Reaktionstheorie mit modernen Kernstrukturtheorien Hadronenphysik Beschreibung exotischer Atome und Verständnis der Annihilation chirale Feldtheorie Feldtheorien Verständnis der QCD bei niedrigen q-Werten (z.B. Confinement) Gittereichtheorien, Solitonmodell Experimentelle Teilchenphysik Verständnis des Standardmodells, Higgs-Teilchen CP-Verletzung, Suche nach neuer Physik Experimente am und Research Kern- und Teilchenphysik

10 www. ati.ac.at Wahlpflichtvorlesungen, Kern-Teilchenphysik Pfadintegrale in der Quantenmechanik und Quantenfeldtheorien, Faber Einführung in die Quantisierung mittels Pfadintegrale Sem134, Mi 12:00-14:00 ab Streu- und Reaktionstheorie, Leeb Grundlagen Streu- und Reaktionstheorie und Anwendungen Sem 134A, Mo 10:00-12:00, Beginn Astro-Teilchenphysik, Jeitler Physik von und mit kosmischen Teilchenbeschleunigern HEPHY, Block, Nikolsdorferg.18, 1.Stock, Vorbesprechung um 13:00 Teilchenphysik: Stand und Perspektiven, Wulz Grundlagen der modernen experimentellen Hochenergiephysik HEPHY, Block, Nikolsdorferg.18, 1.Stock, Beginn um 13:00 Statistik, Frühwirth Grundlagen der Statistik mit direkten Anwendungen in der Physik FH HS 2, Mo 8:00-10:00, Beginn am Grundlagen der Teilchendetektoren, Fabjan Grundlagen der Teilchendetektoren in der Kern- und Teilchenphysik Sem138B, Di :00-17:30, Vorbesprechung um 16:00 Curriculum Kern- und Teilchenphysik

11 www. ati.ac.at Weitere Lehrveranstaltungen,Kern-Teilchenphysik Seminar: Atomare und Subatomare Physik, Markum, Leeb Vorträge zu aktuellen Gebieten der Kern-, Hadronen- und Teilchenphysik Sem 134A, 16:00-17:30, Vorbesprechung Projektarbeiten PA Experimentelle Teilchenphysik PR Kernphysik, Leeb 141.A22 PR Nukleare Astrophysik, Leeb 141.A21 PA Starke Wechselwirkung, Faber, Markum PA Experimentelle Hochenergiephysik, Fabjan, Jeitler, Krammer, Wulz PA Subatomare Physik, Faber, Markum, Marton Format: unter Anleitung durchgeführte wissenschaftliche Arbeiten an aktuellen Forschungs- projekten; Dauer 4-6 Wochen Vollzeit; Abschluss: wissenschaftliches Ergebnis sowie schriftliche Dokumentation (Protokoll); Beginn: Nach Vereinbarung, Kontakt mit Betreuer bzw. Betreuerin der Projektarbeit; auch geeignet für Bachelorarbeiten WICHTIG! Projektarbeiten können derzeit nicht allen Studienplänen zugeordnet werden. PA PR Curriculum Kern- und Teilchenphysik

12 www. ati.ac.at Projektarbeiten am Institut für Hochenergiephysik Arbeiten decken gesamtes Spektrum der experimentellen Teilchenphysik ab Untersuchungen mit dem Compact Muon Solenoid am LHC, CERN Suche nach neuen Symmetrien der fundamentalen Wechselwirkungen Eigenschaften der Starken Wechselwirkungen Neue Methoden der Ereignis-Selektion Entwicklungen von neuartigen Silizium-Spurendetektoren Untersuchungen an der Materie-Antimateriemaschiene am KEK, Japan Bestimmung von Eigenschaften neuer Teilchen Entwicklung und Bau eines ultra-leichtgewicht Spurendetektors für Antimaterie- Zerfälle Curriculum Computer-Konstruktion des Antimaterie-Detektors Ansicht des CMS am LHC So könnte Dunkle Materie aussehen Kern- und Teilchenphysik

13 www. ati.ac.at Tieftemperaturphysik Supraleitung M. Eisterer, F. Sauerzopf, H.W. Weber T. Baumgartner, J. Emhofer, K. Humer, R. Prokopec, M. Zehetmayer

14 www. ati.ac.at Unsere Themenschwerpunkte Magnetische Eigenschaften und Stromtransport in Supraleitern Neue Materialien, Hochtemperatursupraleiter Flusslinienverankerung, Granularität Anwendungsorientierte Materialforschung Fusionsrelevante Materialien Strahlungsresistenz Supraleiter für Magnetspulen Isolatorkunststoffe für Magnetspulen Unsere Geräte Magnetsysteme für Transport- und Magnetisierungsmessungen 17 Tesla Magnet, 5 Tesla Magnet (transversal) Vibrationsmagnetometer, SQUID Magnetometer (1 T und 7 T) Hallsonden-Scanner Mechanische Zugmaschine STM & MFM Rastermikroskop

15 www. ati.ac.at Hochtemperatursupraleiter Harald W. Weber und Michael Eisterer, März 2012, 14:15 Sem. 134A (FH 5. Stock gelb) SQUIDs - Grundlagen und Anwendungen Franz Sauerzopf, März 2012, 10:00 Sem. ATI Theorie der Supraleitung Martin Zehetmayer, eingespart :(

16 www. ati.ac.at Superconductivity Seminar Harald W. Weber, (in Englisch) VB: 5. März 2012, 16:15 Bibliothek ATI Praktikum aus Tieftemperaturphysik Harald W. Weber und Franz Sauerzopf, Blockveranstaltung Juni 2012, 9:15 ATI Fullerenes: Solid State and Magnetic Properties Victor Buntar, (in Englisch) Blockvorlesung, Bibliothek ATI April 2012, 9:00 – 12:00 Diplom- und Projektarbeiten Eisterer, Sauerzopf, Weber Nach Vereinbarung

17 www. ati.ac.at Zentrale Abteilung Forschungsreaktor Mario Villa Helmuth Böck Forschungsreaktor

18 www. ati.ac.at Projektarbeit ReaktortechnikVILLA, BÖCK Der TRIGA Mark II Forschungsreaktor (PR – 4.0) Praktische Übungen ausVILLA, BÖCK Reaktorinstrumentierung Signalverarbeitung am einzigen Forschungsreaktor Österreichs Findet erst wieder im SS 2013 statt (SE – 2.0) Seminar aus ReaktorsicherheitVILLA, BÖCK Aktuelle Themen zur Kernenergie 12. März 17:30 ATI – Hörsaal 1 Jahr nach Fukushima Alle weiteren Termine 16:15 ATI – Seminarraum Thematik Kernwaffentest (VO – 2.0)ReaktortechnikVILLA Grundlagen des Brennstoffkreislauf, Anreicherung-Wiederaufbereitung-Endlagerung 8. März 16:00, ATI - Hörsaal Forschungsreaktor

19 www. ati.ac.at Neutronen- und Quantenphysik H. Abele, G. Badurek, Y. Hasegawa, E. Jericha, H. Rauch, J. Summhammer, M. Suda, M. Zawisky Neutronen- und Quantenphysik

20 www. ati.ac.at Forschungsschwerpunkte: Präzisionsexperimente zur Teilchenphysik Gravitationstests durch Quanteninterferenz Interferenzexperimente mit Neutronen Neutronenradiographie und 3D-Computertomographie UltraSANS Polarisierte Neutronen Stellare Nukleosynthese und neue Konzepte in der Kerntechnik Entwicklung neuer neutronenoptischer Methoden Solarzellen Neutronen- und Quantenphysik

21 www. ati.ac.at Vorlesungen I: Atom-, Kern- und Teilchenphysik IIAbele, Leeb FH HS 6 / Di, Mi 10:00 – 12:00 / Beginn ÜbungZawisky, Abele, Leeb FH HS 3 / Di 12:00 – 14:00 / Beginn Selected Experiments of Atomic,Badurek, Abele Nuclear and Particle Physics Vorbesprechung jetzt / Di 12:00 – 14:00 ATI HS/ Beginn Biological and Medical Applications ofBadurek Nuclear Physics II Vorbesprechung jetzt / Mo 19:00 – 22:00 ATI HS / Beginn Fundamental Physics with Polarized Hasegawa Neutrons ATI SEM / Beginn Do : Neutronen- und RöntgendiffraktometrieJericha, Kubel Vorbesprechung Di , 10:15 / FH SEM 138B Neutronen- und Quantenphysik

22 www. ati.ac.at Vorlesungen II: Alternative nukleare EnergiesystemeRauch ATI HS / Do 14:15 – 15:45 / Beginn Neutronen- und Quantenphysik Quanten-Interferometrie im Phasenraum I&IISuda Vorbesprechung Di , 13:00 / ATI SEM Neutronenoptik und Tomographie Zawisky FH SEM134 / Do 15:00 / Beginn

23 www. ati.ac.at Neutronen- und Quantenphysik Praktika: Praktikum aus NeutronenphysikAbele, Badurek, ATI / 19. – :30 Hasegawa, Jericha Vorbesprechung Do , 13:15 / ATI HS Zawisky Graphical Programming andJericha, Experiment ControlBadurek ATI / – , 10:00 ATI / – , 10:00 verpflichtende Vorbesprechung Do , 13:30 / ATI HS

24 www. ati.ac.at scatterer neutron mirror UCN counter Projektarbeit NeutronenoptikHasegawa Projektarbeit ExperimentelleJericha, Abele, HadronenphysikZawisky Projektarbeit NeutronenphysikSummhammer, Abele, Hasegawa, Zawisky Neutronen- und Quantenphysik Projektarbeiten / Bachelorarbeiten: Quantensprünge im GravitationsfeldAbele der Erde der Beta-Zerfall des NeutronsAbele Projektarbeit Nukleare FestkörperphysikBadurek, Jericha

25 www. ati.ac.at Seminar: Neutronen-und FestkörperphysikRauch, Abele, ATI HS&SEM / Fr 15:30 – 17:30 / Beginn Schmiedmayer Neutronen- und Quantenphysik Pizza-Seminar der Neutronengruppe ATI Bibliothek / Do 12:00 – 13:00 / Beginn

26 www. ati.ac.at Graduate school Complex Quantum Systems Vienna Center for Quantum Science and Technology vcq.quantum.at Angewandte QuantenphysikA. Rauschenbeutel Atom und QuantenphysikJ. Schmiedmayer QuantenmetrologieT. Schumm Teaching embedded in CoQuS graduate School

27 www. ati.ac.at Series of Lectures in a 4-Semester Curriculum Quantum Optics I & II 141.A10 WS 2011 A. Rauschenbeutel, P. Schneeweiß, J. Volz141.A11 SS 2012 The experimental foundations of Quantum Optics, key experiments in quantum optics, First lecture: Mo. 5 th March 10h, Sem. 134 Quantum Technology I & II 141.A16 WS 2012 J. Majer, A. Rauschenbeutel, J Schmiedmayer, T. Schumm 141.A17 SS 2013 Quantum Information with Solid State Devices SS 2012 J. Majer Physics of Quantum Information with Solid-State Devices: Qubits, superconducting quantum circuits, microwave resonators, Circuit-QED, nitrogen color centers in diamond. First lecture: Mo. 12 th March 15:00, TU-Freihaus Atoms - Light - Matter Waves WS 2012 J. Schmiedmayer, M. Trupke laser cooling and trapping, matter wave optics, precision experiments, atomic clocks Macroscopic Quantum Systems SS 2013 J. Schmiedmayer, I. Mazets BEC embedded in CoQuS graduate School 4-Semester Curriculum

28 www. ati.ac.at Praktikum: Quantum Physics 4 ECTS 141.A12 Schumm, Rauschenbeutel, Schmiedmayer,... Lab course where you can experience first hand the basic phenomena of Quantum Physics. 6 brand-new setups, one afternoon each, small teams (1-3) Sign up for individual labs. Projektarbeiten (also bachelor projects) 10 ECTS Experience real lab research, about 6 weeks full time, small teams (1-3) Contact the supervisor for planning (1 month in advance) Quantum Optics (Rauschenbeutel, Zeilinger) Nanophotonics (Rauschenbeutel)141.A13 Atomuhren und Quantenmetrologie (Schumm) Ultracold Atoms and Spectroscopy (Schmiedmayer) Quantum Technology (Schmiedmayer, Majer) Seminars Neutron, Solid State and Quantum Physics Fridays, 15:15 HS – ATI Colloquium: Complex Quantum Systems Mondays, 17:00 Schütte Lihotzky-Hörsaal (HS7), TU-Wien, Karlsplatz 13 program at: NEU! Hands-on Lab experience

29 www. ati.ac.at Other QoCuS Lectures summer term 2012 Theoretische Festkörperphysik (VO ) Sabine AndergassenMonday 08:00 – 11:00, Ernst-Mach HS, Boltzmanng. 5 Experimental and conceptual foundations of quantum physics - Part I (VO ) Markus AspelmeyerFriday 11:30 – 13:00, Ernst-Mach HS, Boltzmanngasse 5 Foundations of quantum mechanics and quantum information(VO ) Caslav BruknerMonday 10:15 – 12:00, Ernst-Mach HS, Boltzmanngasse 5 Optische Quantencomputer (VO ) Philip WaltherEn bloc, Thursday 10:00 – 12:00, Zimmer 55, Boltzmanng Biological Frontiers of Physics: From New Tools for Bio-imaging to Quantum Biology (VO ) Alipasha VaziriBlocked lecture, initial meeting March 5 th, 2012, 15:00 hrs, Josef-Stefan lecture hall, Boltzmanngasse 5, 3 rd floor. Optische Systeme (VO ) Karl UnterrainerWednesday 11:15 – 13:00, E 387 Institut für Photonik Semiconductor Nanostructures ( VO ) Karl UnterrainerFriday 14:00 – 16:00, Institut für Photonik, Seminarraum 387

30 www. ati.ac.at Applied Quantum Physics Arno Rauschenbeutel Philipp Schneeweiß, Jürgen Volz Angewandte Quantenphysik

31 www. ati.ac.at Coupling light and matter in the quantum regime with optical nanofibers fundamental research –quantum optics & nanophotonics –cavity quantum electrodynamics –quantum information & communication –hybrid quantum systems applications and devices –all-optical switches –single photon sources & transistors –ultra-sensitive spectroscopy technologies –lasers, optics, fiber optics –ultra-high vacuum and cryogenics –nanofiber fabrication & nano-processing optical microresonators Research nanofiber-based atom-traps optical interfaces for single molecules Angewandte Quantenphysik

32 www. ati.ac.at Vorlesung 141. A11: Quantenoptik II contact: 3 ECTS points, Mo 10: :00, Seminarraum 134 Understanding the interaction of light and matter at the quantum mechanical level. (1) adiabatic interaction: rapid adiabatic passage (2) three-level-system: stimulated Raman adiabatic passage; electromagnetically induced transparency; slow and stopped light (3) quantum coherence functions (4) optical tests of quantum mechanics: entangled states; Einstein-Podolsky-Rosen programme; entangled photon pairs via spontaneous parametric down-conversion; Bells inequalities (5) basics of quantum information: q-bits; q-gates; q-teleportation; q-algorithms; q-cryptography (6) cooling and trapping of neutral atoms: laser-cooling; Sisyphus-cooling; magneto-optical, dipole, and magnetic traps Atom und Quantenphysik

33 www. ati.ac.at Projektarbeit: Nanophotonics 141.A13 10 ECTS points, located at ATI Understanding the basic concepts & experimental techniques in the field of nanophotonics laser, laser optics, laser stabilization, light detectors, glass fibre optics, near-field effects, fabrication and characterization of photonic components, optical microresonators… Angewandte Quantenphysik auch geeignet für Bachelorarbeiten contact: Projektarbeit: Quantum Optics Understanding the basic concepts & experimental techniques in the field of quantum optics laser, laser optics, laser stabilization, ultra-high vacuum technology, light detectors, preparation & characterization of atoms, molecules and other quantum emitters, cryogenics, laser cooling, …

34 www. ati.ac.at Quanten-Metrologie Thorsten Schumm Quanten-Metrologie Start

35 www. ati.ac.at Quanten-Metrologie Forschungsschwerpunkte Präzisionsmessungen auf Basis von Quanteneffekten: Atomuhren (MW, optisch, UV,...?) Präzisionsspektroskopie, Frequenzkamm elektronische vs. nukleare Übergänge zeitliche Veränderung der Konstanten? fundamentale Wechselwirkungen: EM, strong big questions with small experiments PTB Cs fountain clock JILA Sr opt. lattice clockThorium solid state opt. clock

36 www. ati.ac.at Quanten-MetrologieTeaching Vorlesungen, 3 ECTS (Wahlfach, Prof. Rauschenbeutel) 141.A11 Quantenoptik II Verschränkung Photon down-conversion Einstein-Podolsky-Rosen Paradoxon Bell-Ungleichungen Projektarbeiten, 10 ECTS (auch für Bachelorarbeiten) 141.A27 Atomuhren und Quantenmetrologie build your own atomic clock (MW, optisch) Frequenzkammspektroskopie Praktikum, 4 ECTS (Anmeldung über TISS) 141.A12 Grundlegende Experimente zur Quantenphysik Kernspinnresonanz (NMR) Interferenz eines einzelnen / zweier Photonen Einstein-Podolski-Rosen / Bell Experiment Neutronen-interferenz am ATI Reaktor contact: teaching in framework of CoQuS (www.coqus.at)www.coqus.at NEU!

37 www. ati.ac.at Atom und Quantenphysik J.Majer, I. Mazets, St. Schneider J. Schmiedmayer, M. Trupke Atom und Quantenphysik WITTGENSTEIN

38 www. ati.ac.at Understanding and Implementing Quantum Physics fundamental research –quantum degenerate Bose and Fermi gases –coherence and de-coherence –quantum simulations –quantum interconnect applications in devices –magnetic field microscope technologies –lasers, optics –imaging and image processing –super conductivity and cryogenic technology –experimental control and active feedback –nano fabrication and micro optics Interference BEC Atom Chip magnetic field microscop light collection excitation micro optics superconducting circuit Research Atom und Quantenphysik

39 www. ati.ac.at Lectures: Quantum Information with Solid State Devices SS J. Majer Monday :30,TU Freihaus (Start ) This lecture will give an in depth introduction into the Physics of Quantum Information with Solid-State Devices. The topics covered in the course include: Qubits, superconducting quantum circuits, microwave resonators, Circuit-QED, nitrogen color centers in diamond. Lecture given in connection with the CoQuS and theFunMat/SolidFun doctoral program. For more information, please contact: or Atom und Quantenphysik

40 www. ati.ac.at Projektarbeit : Ultracold Atoms and Spectroscopy contact: und 10 ECTS points, located at ATI format: teams of 1-2, successive bottom-up segments, 6 weeks full time, fully WIKI based documentation (see homepage for info), A laser cooling setup built up exclusively by students gain hands-on experience on... laser physics, high-resolution spectroscopy, feedback and frequency stabilisation, acusto-optics, polarization vacuum technology, laser cooling and trapping, digital imaging and image analysis Projektarbeit : Quantum Technology 10 ECTS points, located at ATI merging microfabrication with optics and superconducting quantum citrcuits gain hands-on experience on... Nano fabrication, micro optoics, single photon optics and detectors, micro wave enegeneering, micro wave resonators, cryogenics, superconductivity, quantum electronics Atom und Quantenphysik Können auch als Bachelorarbeit angerechnet werden ! contact: und

41 www. ati.ac.at Beyond ATI Rund um das ATI


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