Schwerpunkt: Beschleunigerphysik (BEP)

Sowohl im Bachelor- als auch im Masterstudiengang Physik können Sie über Wahlpflichtmodule und die Abschlussarbeit Ihren Schwerpunkt auf das Gebiet Beschleunigerphysik legen: Sie eignen sich während des Studiums die fachlichen Grundlagen an und forschen im Rahmen Ihrer Abschlussarbeit selbst auf diesem Gebiet.

Die Plasmaphysik in Frankfurt entwickelt für Beschleuniger elektrisch gepulste Gasentladungen, die bei sehr hohen Spannungen von einigen 10.000 Volt und bei ebenfalls hohen Strömen von bis zu 100.000 Ampere betrieben werden. Solche Entladungen werden zum Beispiel als Plasmalinse zum Fokussieren von Ionenstrahlen verwendet. Weitere Projekte der Plasmaphysik erforschen die Erzeugung von Wasserstoff aus Methan oder Biogas durch Pyrolyse. In Zusammenarbeit mit der GSI untersucht die Plasmaphysik die Eigenschaften von sehr heißer dichter Materie, die mit Ionenstrahlen oder Lasern erzeugt werden können. Das langfristige Ziel dieser Arbeit ist es Energie durch Laserfusion (Trägheitsfusion) erzeugen zu können.

Spezialisierungsgebiete

Sie können sich dabei auf einen oder mehrere Bereiche ihrer Wahl spezialisieren:

  1. Beschleunigerphysik - unter anderem Themen wie Strahldynamik, Numerische elektrodynamische thermische und strukturmechanische Simulationen, Nicht-Neutral Plasmen und Strahltransport, Beschleunigerstrukturen (Raumtemperatur, kryogen, supraleitend), Beschleunigerbasierte Neutronenquellen, Nichtlineare Effekte in Ringbeschleunigern
  2. Plasmaphysik - unter anderem Themen wie Plasmaerzeugung mit Entladungen, Lasern, Ionenstrahlen, Materie bei extremen Temperaturen und Dichten, Schockwellen, Laser-Teilchen-Beschleunigung, Magnetfusion und Trägheitsfusion, Spektroskopie vom Sichtbaren bis zu Röntgenstrahlung

Studienpläne

Im Bachelor absolvieren Sie zusätzlich zu den umfassenden Pflichtveranstaltungen, die in die Physik in ihrer ganzen Breite einführen, von Ihnen selbst gewählte Wahlpflichtveranstaltungen. Im Rahmen der Bachelorarbeit leisten Sie Ihren Beitrag zur Forschung an der Grenze unseres heutigen Wissens. Im Master besuchen Sie im ersten Studienjahr hauptsächlich Vorlesungen und Praktika, während sich das zweite Jahr auf die Forschung im Rahmen der Masterarbeit konzentriert.

Neben den Pflichtmodulen sind die folgenden Wahlpflichtmodule dem Schwerpunkt Beschleunigerphysik (BEP) zugeordet: 

Modul Lehrveranstaltung "Experimentalphysik"
CP
VEX1  Experimentalphysik 1: Mechanik, Thermodynamik
10
VEX2  Experimentalphysik 2: Elektrodynamik
8
VEX3A  Experimentalphysik 3a: Optik
4
VEX3B  Experimentalphysik 3b: Atome und Quanten
4
VEX4A  Experimentalphysik 4a: Kerne und Elementarteilchen
4
VEX4B  Experimentalphysik 4b: Festkörper
4
PEX1  Anfängerpraktikum 1
6
PEX2  Anfängerpraktikum 2
6
PEXF  Fortgeschrittenenpraktikum
12
Modul Lehrveranstaltung "Theoretische Physik"
CP
VTH1  Theoretische Physik 1: Mathematische Methoden der Theoretischen Physik
8
VTH2  Theoretische Physik 2: Klassische Mechanik
8
VTH3  Theoretische Physik 3: Klassische Elektrodynamik
8
VTH4  Theoretische Physik 4: Quantenmechanik
8
VTH5  Theoretische Physik 5: Thermodynamik und Statistische Physik
8
VPROG  Einführung in die Programmierung für Studierende der Physik
6
Modul Lehrveranstaltung "Mathematik"
CP
VMATH1  Mathematik für Studierende der Physik 1
8
VMATH2 Mathematik für Studierende der Physik 2
8
VMATH3 Mathematik für Studierende der Physik 3
8
Modul Lehrveranstaltung "Bachelorarbeit"
CP
EWA  Einführung in das wissenschaftliche Arbeiten
6
BA  Bachelorarbeit
12
Modul Veranstaltung
CP
PEXFL  Forschungs- und Laborpraktikum
12
SMSC  Masterseminare
6
FS  Fachliche Spezialisierung
15
EP  Erarbeiten eines Projekts
15
MA  Masterarbeit
30
Modul Lehrveranstaltung
CP
VHEX Höhere Experimentalphysik
8
VVAK Vakuumphysik
8
VKBEP Einführung in die Beschleunigerphysik
4
VKBEP Linearbeschleuniger
4
VKBEP Ringbeschleuniger und Speicherringe
4
VKBEK Supraleitung in der Beschleuniger- und Fusionstechnologie
3
VKBEK Laseranwendungen in der Beschleunigerphysik
3
VKBEK Beschleuniger Strahlinstrumentierung und Diagnose
3
VKBEK High Intensity Accelerators and their Applications
3
VKPLAB/M Plasmaphysik
4
VKPLAB/M Physik und Anwendungen der Hochspannungstechnik
4
VKPLAB/M Plasmen hoher Energiedichte und Röntgenstrahlung im Universum und Labor
4
VKPLAB/M Plasmen hoher Energiedichte und Röntgenstrahlung im Universum und Labor II
4
VKTECB/M Grundlagen der computergestützten Signalverarbeitung
4
VKTECB/M Complex Renewable Energy Networks
4
VKTECB/M Physik der Energiegewinnung
4
VKTECB/M Energietechnik
4
VKTECB/M Maschinenlern-Verfahren und ihre Anwendung in Mustererkennung, KI und Suchmaschinen-Technik
4
VKTECB/M Maschinenlernverfahren II und ihr Einsatz in Datenanalyse und Signal-/Sprachverarbeitung
4
VKTECB/M Musterklassifikation und Signalschätzung
3
VKTECB/M Sprachakustik und Sprachsignalverarbeitung
3
VKTECB/M Introduction to Machine and Deep Learning and applications in physics and beyond
4
VTHPLAS Theoretische Plasmaphysik
6
VPSOC  Physik sozio-ökonomischer Systeme mit dem Computer 
5
VNUMP  Numerische Methoden der Physik 
6
VCPPML  Advanced Introduction to C++, Scientific Computing and Machine Learning 
8
VQI  Quantenwahrscheinlichkeit und Informationsverarbeitung 
6
VHYDRO  Hydrodynamik und Transporttheorie 
6
VRLEARN  Reinforcement Learning 
6
ELEK-A  Analogelektronik 
9
ELEK-D  Digitalelektronik 
8