Prof. Dr. Hans Geissel
II. Physikalisches Institut
Justus-Liebig-Universität Gießen
Angebote für Diplom- und Doktorarbeiten
Die IONAS Gruppe gehört zum europäischen RTD-Netzwerk ION CATCHER und arbeitet eng mit der GSI in Darmstadt zusammen.
Die IONAS-Gruppe untersucht die Struktur und Eigenschaften exotischer (kurzlebiger) Kerne weit weg vom Tal der Stabilität. Diese Kerne werden in der Natur während der Brennphase von Sternen in Kernfusionsprozessen oder bei einer Supernova-Explosion erzeugt. Im Labor werden solche Kerne an großen Beschleunigeranlagen hergestellt, wie z. B. am Fragmentseparator bei GSI in Darmstadt oder bei ISOLDE am CERN in Genf.
Die Erforschung dieser Kerne ist aus mehreren Gründen interessant:
Mit ihnen kann man Kernmodelle und Theorien unter neuen Bedingungen testen. Viele dieser Kerne zeigen ganz erstaunliche Eigenschaften, die man bei stabilen Kernen nicht findet. Dazu gehören die Ausbildung von Neutronen- und Protonen-"Halos" oder sogenannte Neutronenhäute, d.h. verdünnte Neutronendichteverteilungen an der Kernoberfläche. Die Entdeckung und Untersuchung solcher Phenomäne verbessert unser Verständnis der Kernphysik, da herkömmliche Modelle diese Strukturen und Eigenschaften nicht korrekt beschreiben. Ein besseres Verständnis der Eigenschaften exotischer Kerne wird auch in der Astrophysik benötigt, beispielsweise um die Elementhäufigkeit im Sonnensystem und im Universum zu verstehen. Mit den Fragmentseparator und den Speicherring bei der GSI ist es jetzt zum ersten mal möglich, exotische Kerne unter Bedingungen zu untersuchen, wie sie in heisser stellare Materie vorkommen.
Die IONAS-Gruppe erforscht die Produktion exotischer Kerne am Fragmentseparator FRS und am SHIP bei der GSI in Darmstadt, sie entwickelt ionenoptische Verfahren zur Separation und führt Experimente durch.
Dazu gehören Präzisionsmassenmessungen exotischer Kerne im Experimentierspeicherring ESR und bei SHIPTRAP sowie Messungen der Halbwertszeit von hochgeladenen Ionen.
Die Forschungs- und Entwicklungsarbeit der IONAS Gruppe hat folgende Schwerpunkte: