CERN - Einf

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Das neue deutsche Doktorandenprogramm am
europäischen Zentrum für Teilchenphysik CERN in
Genf Wolfgang-Gentner-Stipendien
deutscher Kernphysiker (1906 1980)
Michael Hauschild (CERN) 19-Sep-2007
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Finanzierung und Aufgaben

• CERN Budget ca. 1 Mrd. Franken pro Jahr (600
  Mill. Euro)
• aufgewendet durch die 20 Mitglieds-Staaten
• deutscher Anteil ca. 20 (Aufteilung nach
  Bruttosozialprodukt)
• Hauptaufgabe ist reine Grundlagenforschung
• Erstellung und Betrieb von Infrastruktur für die
  europäische (weltweite) Teilchenphysikforschung
• grosse Beschleunigeranlagen und
  Experimentierzonen
• Bau und Durchführung der Experimente i.A. durch
  Hochschulgruppen aus den Mitglieds-Staaten
  (Benutzer)
• Ausbildung
• Programme für Sommerstudenten, Diplom/Master-Stude
  nten, Doktoranden, Post-Docs (Fellow-Programm),
  Programme für etablierte Wissenschaftler

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CERN-Benutzer
ca. 2500 CERN-Angestellte (deutscher Anteil ca.
8) und weltweit etwa 8300 Benutzer (ca. 10
aus Deutschland)
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Technologische Herausforderungen

• Bau und Betrieb von Beschleunigern und Detektoren
  erfordert Spitzentechnologie mit völlig neuen
  Herausforderungen
• z.B. 20 km supraleitende Magnete bei LHC mit
  supraflüssigem Helium (1.9 K), gt8 T Magnetfeld
• Beschleunigerphysik, Supraleitung, Kryotechnik,
  Maschinenbau, Materialforschung,
  Strahlungsphysik, Hochfrequenztechnologie,
  Vakuumtechnologie, Elektrotechnik und Elektronik,
  elektrische Netzwerktechnologie, Systemsteuerung
  etc.
• LHC-Teilchendetektoren, Speicherung und
  Verarbeitung von immensen Datenmengen (ca. 10
  PetaByte pro Jahr nach Reduktion der Rohdaten um
  Faktor 100'000)
• präzise und zugleich robuste und
  strahlungsresistente Teilchendetektoren, schnelle
  Elektronik, Entwicklung neuer Computertechnologien
  /-vernetzung und Software, GRID u.v.m.

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Technologie Spin-Offs

• Spin-Offs von ursprünglich für die
  Teilchenphysik entwickelten Technologien und
  Verfahren
• WWW (World-Wide-Web)
• entwickelt zur effektiveren Kommunikation
  zwischen den weltweit verteilten
  Teilchenphysikern
• PET (Positronen-Emissions-Tomographie)
• entstanden aus einer Zusammenarbeit von CERN
  und Hopital Cantonal Genf
• Beisspiele fuer aktuelle Projekte
• Detektoren für medizinische Diagnostik
• Dünnfilm-Beschichtungen für
• Vakuumanwendungen
• Schnelle Elektronik

Radiographie einer Fledermaus
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• Das neue deutsche technische
• Doktorandenprogramm
• (Wolfgang-Gentner-Stipendien)

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CERN Doktorandenprogramm

• Existierendes CERN Doktorandenprogramm
  (finanziert aus regulärem CERN Etat)
• derzeit ca. 85 Doktoranden des Programms am CERN
• gemeinsame Betreuung durch
• (i.A.) Gruppenleiter der CERN-Gruppe
• Hochschullehrer an der Heimathochschule
• technisch orientierte Themen
• keine experimentelle oder theoretische Teilchen-
  oder Kernphysik (keine Analyse experimenteller
  Teilchen- oder Kernphysikdaten)
• typisch 2 - 3 Jahre Aufenthalt am CERN
• danach Promotion an Heimathochschule
• Bislang nur (sehr) geringe deutsche Beteiligung

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BMBF Initiative

• Initiative des BMBF
• Neues deutsches technisches Doktorandenprogramm
  am CERN (Wolfgang-Gentner-Stipendien)
• gleiche Bedingungen wie existiendes CERN Programm
• Unterschied BMBF zahlt Doktorandenstipendium
• Mittel-/langfristige Ziele
• Bessere Nutzung der CERN Ressourcen
• Erhöhung des Anteils an deutschen
  CERN-Mitarbeitern
• Start Oktober 2007
• Volumen 2 Mill. Euro/Jahr
• ausreichend für ca. 20 Doktoranden pro Jahr bei 2
  3 Jahren Aufenthaltsdauer ( nach 3 Jahren
  ca. 50 60 zusätzliche deutsche Doktoranden am
  CERN)

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Themenstellung

• Doktorand bewirbt sich direkt am CERN
• mit einem gemeinsam von Hochschullehrer und
  CERN-Gruppe definierten Thema
• vorherige, enge Absprache mit Hochschullehrer
  erforderlich (Regelfall)
• oder auf ein von den CERN-Gruppen vorgeschlagenes
  Thema (falls noch kein betreuender
  Hochschullehrer gefunden)
• betreuender Hochschullehrer muss dann spätestens
  bei Vertragsunterzeichnung am CERN existieren
  (dies sollte die Ausnahme darstellen)

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Themenbereiche Kontaktpersonen
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Themenbeispiele
Numerische Berechnung von Feldern in
supraleitenden Magneten mit Hilfe von Diskreten
Differentialformen
CMS
Feldbilder von LHC Magneten
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Themenbeispiele
Protecting the LHC in the presence of fast beam
losses, with a fast and dependable Beam Interlock
System
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Themenbeispiele
Extensive coupled Monte Carlo (MC) and Finite
Element (FE) analyses on the energy deposition of
the LHC beam on its collimators
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Themenbeispiele
Kabel, Litze, Filamente
Supraleiter Magnetisierung
Kritische Stomdichte
Berechnung der Magnetisierung (Vektor Hysterese)
in harten Supraleitern
Vektor-Magnetisierungmodell
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Themenbeispiele
Rekombination
Genetische Optimierung in der Natur
Nichen Optimierung
Anwedung der genetischen Optimierung in der
Magnettechnik
Magnetisch equivalente Spulen
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Blick in die Kristallkugel Themenbeispiele
Rueckblick auf 2008-2012

• Induced radioactivity In the ATLAS detector due
  to pp collisions
• Analysis of the ATLAS detector response after
  beam dumps
• Protection of the ATLAS detector from beam
  induced accidents
• Development of a second generation ATLAS vertex
  detector
• Novel readout system for LHC operation with bunch
  crossings at 200 MHz

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Bewerbung Fristen

• Kandidaten-Bewerbung
• direkt bei CERN über e-RT http//ert.cern.ch/ (e
  lectronic recruitment system)
• Auswahl der Kandidaten und Themen durch
  CERN-Auswahlkomitee
• besteht aus Vertretern der einzelnen
  CERN-Abteilungen
• trifft endgültige Auswahl der Kandidaten
  Zuordnung von Kandidat zu Thema Betreuer
• Nächste Bewerbungsfristen (3 Termine pro Jahr)
• 29. Oktober 2007 (Auswahlkomitee 4. Dezember)
• 14. März 2008 (Auswahlkomitee 22. April)

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Anstellung

• Doktorand erhält CERN-Vertrag
• beinhaltet Beschreibung des Promotionsthema
  (Abstract)
• unterzeichnet durch
• Doktorand
• CERN-Betreuer
• betreuender Hochschullehrer
• Überwachung der Promotionsfortschritte
• regelmässige Berichte nach 6, 12, 24, 30 Monaten
• Fortschritte des vergangenen Berichtszeitraums
• Vorhaben im zukünftigen Berichtszeitraum bzw. bis
  zur Promotion
• Berichte werden unterzeichnet vom
• Doktoranden, CERN-Betreuer, betreuendem
  Hochschullehrer

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Aufwendungen

• Aufenthalt am CERN (finanziert durch BMBF)
• anfänglich 2 Jahre und 6 Monate
• verlängerbar um 6 Monate bis zu maximal 3 Jahre
• monatliche Aufenthaltspauschale 3564 Franken
  (ca. 2150 Euro)
• steuerfrei, 4.02 Abzug für CERN-Krankenversicheru
  ng
• zusätzliche Familien- und Kinderzuschläge
• Aufwendungen durch CERN (über CERN-Gruppe)
• Notwendige Arbeitsmittel (PCs, Hardware, ...)
• Reise zu einer internationalen Konferenz (mit
  themenrelevantem Vortrag)
• Reise zur deutschen Fachverbandstagung (DPG, VDI,
  etc.)
• Einladung des deutschen Hochschullehrers zum
  CERN (volle Übernahme der Reise- und
  Aufenthaltskosten)
• Sprachkurs (i.A. 2 Semester französisch oder
  englisch)

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Weblinks und Kontakte

• Kontakte und Auskünfte zum neuen deutschen
  Doktorandenprogramm am CERN
• Klaus Desch (Universität Bonn)
• Michael Hauschild (CERN)
• Weblinks und mehr Informationen
• CERN allgemein (...where the web was
  born!) http//cern.ch
• Neues deutsches Doktorandenprogramm am CERN
  http//cern.ch/wolfgang-gentner-stipendien
• Programmbeschreibung diese Transparente
• Kontaktpersonen am CERN zu den einzelnen
  Themenbereichen
• Themenvorschläge
• CERN Doktorandenprogramm allgemein
  http//cern.ch/HumanResources/external/recruitment
  /Students/doct.asp

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Wolfgang Gentner

• Wolfgang-Gentner (1906 1980)
• deutscher Kernphysiker
• bedeutende Arbeiten auf den Gebieten
• Kernphotoeffekt, Gammastrahlung, Biophysik,
  Archäometrie
• verbunden mit CERN seit der Gründung
• Ab 1951 Vertreter von West-Deutschland bei den
  Gesprächen zur Gründung von CERN neben Werner
  Heisenberg
• Direktor des CERN Synchrozyklotrons und erster
  Forschungsdirektor des CERN von 1954 59
• Präsident des CERN-Rats 1972 74
• ab 1959 Direktor des Max-Planck-Instituts für
  Kernphysik in Heidelberg

Wolfgang Gentner (1965)