Ausgezeichnete PhD Arbeiten 2014

Die Promotionspreise 2014 des Exzellenzclusters Universe gehen an die experimentellen Arbeiten von Tobias Prinz und Jonathan Bortfeldt, beide von der Ludwig-Maximilians-Universität. Jonathan Bortfeldt entwickelte im Rahmen seiner Dissertation einen in vielen teilchenphysikalischen Experimenten verwendeten Detektor so weiter, dass das Anwendungsspektrum der Detektorart deutlich erweitert werden kann. Jonathan Bortfeldt erhielt seinen  Universe PhD Award bereits im Rahmen der Science Week 2014 im vergangenen Dezember. Tobias Prinz hat in seiner Arbeit die bisher wenig erforschten Überreste von Sternexplosionen im Röntgenbereich detailliert untersucht und dabei wichtige neue und international beachtete Erkenntnisse gewonnen. Weil sich Tobias Prinz derzeit im Ausland aufhält, wird Tobias Prinz seine Auszeichnung im Frühjahr 2015 erhalten.

Über die Arbeit von Tobias Prinz
In seiner Doktorarbeit “Exploring the End States of Massive Stars using X-Ray Emission of Neutron Stars and Supernova Remnants” untersuchte Tobias Prinz die Strahlungseigenschaften von Supernova-Überresten von massiven Sternen. Im ersten Teil seiner Arbeit widmet er sich dem Objekt Puppis-A im Sternbild Puppis, einem der hellsten Himmelsflecke in einem Röntgenteleskop. Seine Messungen weisen zum ersten Mal eindeutig nach, dass es sich bei Puppis-A tatsächlich um den Überrest einer Sternexplosion handelt.

Tobias Prinz konnte die Bewegungsgeschwindigkeit von Puppis-A mit bisher nicht erreichter Genauigkeit ermitteln, und damit auch dessen Alter abschätzen. Sein Ergebnis unterscheidet sich dabei deutlich von den bisher veröffentlichten Werten und zeigt, dass sich Puppis-A offenbar sehr viel langsamer bewegt als bisher angenommen.

Auf Basis der ROSAT-Himmelsdurchmusterung und der Daten von XMM-Newton und Chandra konnte Tobias Prinz außerdem aus einem Kreis von 200 Supernova-Kandidaten zwei Objekte eindeutig als Supernova-Überreste identifizieren und detailliert studieren. Des Weiteren untersuchte Tobias Prinz Pulsare auf ihre Röntgenstrahlungseigenschaften. Insgesamt entdeckte er 18 Pulsare, von denen bisher nicht bekannt war, dass sie Röntgenstrahlen aussenden.

„Die Ergebnisse von Tobias Prinz stellen einen wesentlichen Beitrag zur Erforschung der Strahlungseigenschaften von Supernova-Überresten dar. Für seine herausragende Arbeit wird Tobias Prinz daher mit dem Universe PhD Award 2014 ausgezeichnet“, lobt Prof. Dr. Joachim Trümper im Namen des PhD Award Komitees.

Die Dissertation von Jonathan Bortfeldt
Jonathan Bortfeldt stellt in seiner Arbeit „Development of Floating Strip Micromegas Detectors“ einen von ihm neu entwickelten Gasdetektor vor. Herkömmliche Micromegas-Detektoren werden in diversen Experimenten der Teilchenphysik eingesetzt, weil sie auch bei sehr hohen Raten Teilchenspuren exakt vermessen können. Allerdings ist die Effizienz des Detektors durch unvermeidbar auftretende Hochspannungs-Entladungen begrenzt.

Inzwischen existiert mit dem „resistive strip“ Micromegas Detektor eine Bauform, die den Einfluss der Entladungen deutlich reduziert. Jonathan Bortfeldts Ansatz verbindet nun die Vorzüge der herkömmlichen mit der „resistive strip“ Bauform. Hierbei werden die Kupferstreifen, welche die Auslesestruktur bilden, einzeln mit Hochspannung versorgt, und auf diese Weise die Auswirkung von Entladungen auf einen kleinen Bereich des Detektors reduziert, wobei eine um etwa zwei Größenordnungen reduzierte Totzeit der betroffenen Detektorregion im Vergleich zur konventionellen Bauweise erreicht wird.

Jonathan Bortfeldt entwickelt in seiner Arbeit drei unterschiedliche „floating strip“ Detektoren und untersucht und charakterisiert dessen Verhalten unter verschiedenen Bestrahlungsszenarien.

„Für diese beeindruckende, ebenso detailreiche wie umfangreiche Dissertation verdient Jonathan Bortfeldt den PhD Award 2014, sagt Laudator Prof. Dr. Konrad Kleinknecht.