Open Positions

Promotionsstellen

Quantentest des Einsteinschen Prinzips der Äquivalenz von träger und schwerer Masse - Download als pdf-Datei

Der Exzellenzcluster QUEST der Leibniz Universität Hannover errichtet am Institut für Quantenoptik ein Experiment zum Test des Äquivalenzprinzips mit klassischen und quantenentarteten Gasen. In diesem Rahmen wird zur Verstärkung des gegenwärtigen Teams eine Doktorandenstelle in Experimentalphysik (TV-L E13 ¾ ) angeboten. Das Experiment ermöglicht den interferometrischen Vergleich des freien Falls von Materiewellen verschiedener Isotope der Elemente Rubidium und Kalium. Als Quelle dient eine Doppelfontäne quantenentarteter Gase der Elemente Rb und K, die auf optischem Wege in einer Dipolfalle erzeugt werden. Die quantenentarteten Mischungen werden z.B. mittels Bloch-Oszillationen in einem optischen Gitter gestartet. Zwei synchrone Raman-Atominterferometer erlauben den direkten Vergleich der Fallbeschleunigung der verschiedenen atomaren Spezies.

Die Forschung ist eingebettet in zahlreiche internationale und nationale Kooperationen. Im Rahmen der Promotion wird eine Vielzahl experimenteller Methoden und aktueller Technologien (Laserphysik, Hochfrequenztechnik, Analogelektronik, Programmierung, Magnetfelddesign, etc.) genutzt. Ein abgeschlossenes Studium der Physik oder eines angrenzenden Studiengangs ist Voraussetzung für die Bewerbung. Erfahrung in der Atom- und Laserphysik ist hilfreich, aber nicht zwingend notwendig.

Kontakt:  Maic Zaiser, Tel.: 0511-762-19192, E-Mail: zaiser@iqo.uni-hannover.de
               Ernst M. Rasel, Tel.: 0511-762-19203, E-Mail: rasel@iqo.uni-hannover.de

Diplomarbeiten

Aufbau und Test unterschiedlicher Frequenzstabilisierungen von Lasersystemen für die Atomoptik - Download als pdf-Datei

Das Experiment CASI (Cold Atom Sagnac Interferometer), ein hochauflösendes Gyroskop basierend auf Materiewellen, soll das Potential kalter Atome für die Inertialsensorik ausloten. Die ultimative Empfindlichkeit des Sensors wird durch die erreichbaren atomaren Temperaturen begrenzt, die unter anderem von der Frequenzstabilität der Laser abhängen. Aufbauend auf der vorhandenen Technologie soll im Rahmen der Diplomarbeit eine neuartige, vereinfachte und kompakte Frequenzstabilisierung eines Lasersystems zur Atomkühlung realisiert und getestet werden. Die Diplomarbeit vermittelt wichtige Kenntnisse in der Optik, Halbleiterlaser, Regelungstechnik und Stabilisierung sowie der Mikrowellentechnologie. Die Arbeit beleuchtet hierbei einen der faszinierendsten Aspekte der Atomoptik: Die Atominterferometrie. Mit der Diplomarbeit kann umgehend begonnen werden.

Kontakt:  Ernst M. Rasel, Tel.: 0511-762-19203, E-Mail: rasel@iqo.uni-hannover.de
               Tobias Müller, Tel.: 0511-762-4107, E-Mail: mueller@iqo.uni-hannover.de

Untersuchung von Bose-Einstein-Kondensaten unter Schwerelosigkeit (Fallturm, Raumtransporter) - Download als pdf-Datei


In der Arbeitsgruppe „Atomoptik und Laserkühlung“ von Prof. W. Ertmer wird in einem Projekt eine Apparatur zur Untersuchung von Bose-Einstein-Kondensaten im ausgedehnten freien Fall für den Einsatz im Fallturm Bremen entwickelt. Da alle wesentlichen Komponenten bereits in die Fallkapsel eingebaut sind, ist das Projekt im Status, autark in der Kapsel betrieben werden zu können. Im Rahmen der Diplomarbeit soll am wesentlichen Schritt des Umladens in die Magnetfalle sowie der evaporativen Kühlung hin zum Kondensat mitgewirkt werden. Ein weiteres zentrales Thema wird die volle Automatisierung des Experiments sein. Die Mitarbeit setzt Kooperationsgeist und Mobilität voraus, da das Projekt in enger Zusammenarbeit mit dem Fallturm in Bremen und anderen führenden Instituten verwirklicht wird.

Kontakt:  Ernst M. Rasel, Tel. 0511-762-19203, E-Mail: rasel@iqo.uni-hannover.de
               Tim van Zoest, Tel.: 0511-762-4887, E-Mail: zoest@iqo.uni-hannover.de



Zeitaufgelöste Diagnostik an Laser-induzierten Plasmen - Download als pdf-Datei

Die Photodisruption ist ein durch ultrakurze Laserpulse induzierter, physikalischer Prozess zur Bearbeitung biologischer Weichgewebe. Sie wird seit Kurzem in modernen medizinischen Verfahren zur Fehlsichtigkeitskorrektur eingesetzt. Die Physik der zu Grunde liegenden, ultraschnellen Plasmaerzeugung ist jedoch nicht vollständig verstanden.

Mit Hilfe eines Verfahrens, das als spektrale Interferometrie (Abb. 1) bezeichnet wird, soll die Dynamik von Plasmaerzeugung und Plasmazerfall untersucht werden. Dabei handelt es sich um ein Pump-Probe-Experiment, bei dem ein von einem ultrakurzen Pumppuls erzeugtes Plasma mit zwei zeitversetzten, ebenfalls ultrakurzen, Probepulsen untersucht wird. Das Spektrum solch eines Doppelpulszuges weist Oszillationen auf, die charakteristisch für den zeitlichen Abstand zwischen den Pulsen sind. Der veränderte Brechungsindex des Plasmas verursacht eine Änderung der zeitlichen Verzögerung zwischen den Probepulsen. Diese kann im Spektrum des Doppelpulszuges nachgewiesen werden. Daraus kann über den Zusammenhang mit dem Brechungsindex des Plasmas die Dichte erzeugter freier Elektronen bestimmt werden. Experimentell zugänglich sind Form, Ausdehnung und zeitliche Dynamik der Erzeugung und des Zerfalls der Plasmen, sowie die zum Induzieren eines optischen Durchbruchs ausreichende kritische Dichte freier Elektronen. Vorhandene numerische Modelle zur Plasmaerzeugung können durch Fit an die zeitaufgelösten Daten hingehend der benutzten Konstanten verbessert werden. So kann beispielsweise geklärt werden, ob bei ultrakurzen Pulsen der optische Durchbruch hauptsächlich durch Multiphotonen- oder Kaskadenionisation verursacht wird.

Kontakt:
PD Holger Lubatschowski, H.Lubatschowski@lzh.de, Tel. 0511/2788279
Cord Arnold, C.Arnold@lzh.de, Tel. 0511/2788212


Simulation des Akkommodationsvorgangs der Augeninse mittels der Finite-Elemente Methode - Download als pdf-Datei

Bisher konnte experimentell gezeigt werden, dass mittels verschiedener Schnittgeometrien die Elastizität der Linse gesteigert werden kann. Zu klären ist noch, welche Schnittgeometrie die besten Ergebnisse bringt und geeignet für eine spätere Anwendung am Patienten ist. Da der experimentelle Aufwand, dies zu ermitteln, sehr hoch ist, soll dies mit FEM Simulationen unterstützt werden. Daher soll der Akkommodationsvorgang des Auges mit verschiedenen eingebrachten Schnittgeometrien simuliert werden und mit Experimenten verglichen werden.

Schwerpunkte der Arbeit sind:

Modellierung des Linsenmodels in FEM-Sofware
Einbringen der Mikroschnitte in das Modell
Optimierung der Schnittgeometrien
Überprüfung durch Experimente

Ansprechpartner für weitere Informationen:

Dipl.-Phys. Silvia Schumacher
Tel.: 0511 / 2788-228
Email: S.Schumacher@lzh.de


Aufbau eines Funktionsmusters zur Presbyopiebehandlung - Download als pdf-Datei

Bisher konnte experimentell auf dem Labortisch an enukleierten Schweineaugen gezeigt werden, dass mittels verschiedener Schnittgeometrien die Elastizität der Linse gesteigert werden kann. Nun soll das erste Funktionsmuster erstellt werden. Hierzu soll eine mobile Applikationseinheit gebaut werden, mit der es möglich sein soll erste in-vivo Experimente durchzuführen. Wichtig hierbei ist auch eine Online-Kontrolle des Lasers, so dass zusätzlich eine Bildgebung in das System integriert werden muss.

Schwerpunkte der Arbeiten sind:

Aufbau der Laser-Scaneinheit
Integration einer Bildgebung
Erstellung der Steuerung des Systems (evl. LABVIEW)
Funktionstest durch Experimente

Ansprechpartner für weitere Informationen:

Dipl.-Phys. Silvia Schumacher
Tel.: 0511 / 2788-228
Email: S.Schumacher@lzh.de

Ultrakurze Laserpulse in Biologie und Biotechnologie - Download als pdf-Datei

Mittels fokussierten ultrakurzen Laserpulsen lassen sich gezielt zelluläre Strukturen manipulieren und durchtrennen. Die Laserstrahlung wird dabei über stark vergrößernde Mikroskopobjektive in einzelne Zellen fokussiert und führt zur nichtlinearen Absorption, bedingt durch die hohen Spitzenintensitäten der ultrakurzen Laserpulse. Als Folge der nichtlinearen Absorption wird das Material ionisiert und in der Folge getrennt bzw. abgetragen. Die nichtlineare Absorption erlaubt ein Arbeiten inmitten normalerweise transparenter Materialien wie z.B. menschliches Gewebe oder einzelne Zellen. Mit Hilfe dieses sehr präzisen Laserskalpells lassen sich Operationen an lebenden Zellen durchführen und grundlegende Vorgänge in veränderten Zellen studieren oder auch Verfahren wie DNA-Transport in einzelne Zellen verbessern. Zusätzlich wurde am LZH dieses System zu einem Multiphotonen-Mikroskop erweitert, welches die Bildgebung auf zellulärer Ebene erlaubt. Somit können zelluläre Proben untersucht und „operiert“ werden und in der Folge beobachtet bzw. von unseren klinischen Partnern weiter genutzt werden. In einem aktuellen Projekt sollen gezielt Zellkerne in einzelnen Zellen zerstört werden und die Reaktion der Zelle im Anschluss verfolgt werden bzw. Fremdzellkerne in die Zellen eingebracht werden. Schwerpunkte der Arbeiten sind:

· Justierung und Optimierung der Strahlführung des ultrakurzen Lasersystems
· Optimierung der Schneidwirkung abhänig von der Pulsfolgefrequenz des Lasers
· Untersuchung der Mikrodissektion in Zellproben der MHH-LEBAO-Klinik

Ansprechpartner für weitere Informationen:
Dipl.-Phys. Judith Baumgart
Tel.: 0511 / 2788-226
Email: j.baumgart@lzh.de