Practical trainings, student assistants and theses
Programmierung einer Tellerradsteuerung mit TwinCAT 3 (Id 203)
Student practical training / Bachelor theses
Am Zentrum für Ionenstrahlphysik wird eine bestehende Implantationskammer modernisiert. Für die Instrumentierung wird ein Steuerungssystem der Firma Beckhoff verwendet, welches eine Vakuumsteuerung und die Steuerung eines Tellerrades mit einem Servo-Motor realisieren soll.
Die Arbeit umfasst u.a. folgende Themen:
- Einbindung von Anlagen-I/O in die Steuerung
- Programmierung von Abläufen für das Vakuum
- Ansteuerung des Motors und Anfahren von dedizierten parametrierbaren Positionen
- Realisierung einer benutzerfreundlichen Visualisierung direkt auf der Steuerung
- Test und Inbetriebnahme der Steuerung
Institute: Department of Research Technology
Contact: Wagner, Nicole
Requirements
- Grundlagen der Automatisierungstechnik
- Programmiererfahrung im Bereich SPS-Steuerungen (vorzugsweise TwinCAT)
Conditions
- Bearbeitungszeit: 4-6 Monate
- Beginn: ab sofort
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Analysis of Liquid Metals by Laser Induced Breakdown Spectroscopy LIBS (Id 202)
Student practical training / Bachelor theses / Master theses / Diploma theses / Vompulsory internship / Volunteer internship
The expansion of renewable energies requires innovative systems for the efficient storage and conversion of energiy. The HZDR investigates how liquid metals can be used in Liquid Metal Batteries (LMB) and thermoelectric converters (Alkali-Metal Thermo-Electric Converter – AMTEC). These system are promising candidates for future grid storages and waste heat utilisation, respectively.
In both systems, metal alloys and intermetallic phases of reactive alkali metals (lithium, potassium, sodium) are formed. Within this work, these alloys will be analysed and characterised by LIBS (Laser Induced Breakdown Spectroscopy). LIBS is a type of emission spectroskopy, where laser ablated and excited sample particles are analysed. The aim is to determine the cell performance on the basis of the state of charge and health, respectively, and derive corresponding measures for optimisation.
Work packages include:
- Characterisation of measured spectra by multivariate analysis
- Development of a suitable evaluation tool
- Preparation of reference samples and analysis of reproducibility
- Method development for sample taking and preparation
Department: Magnetohydrodynamics
Contact: Dr. Kubeil, Clemens, Dr. Weier, Tom
Requirements
• Interest in scientific and experimental work
• Knowledge of analytical techniques (ideally emission spectroscopy)
• Knowledge of spectra evaluation / multivariate analysis / progamming
• good to very good marks
Conditions
• starts immediatly
• duration: 3-6 months
• only application with CV and certificates will be considered
Online application
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Drops, films, waves: validation experiments on horizontal two-phase flows (Id 201)
Bachelor theses / Master theses / Diploma theses / Student Assistant / Vompulsory internship
The optimization of phase change heat exchangers is closely linked to the prediction of the distribution of gas and liquid mass flows to the individual heat exchanger channels. Computational fluid dynamics (CFD) is becoming increasingly important in the design phase of these and other two-phase flow devices. In order to improve these numerical methods for the prediction of complex two-phase flows, the CFD model development is being advanced at the HZDR. For this purpose, reliable validation data is required, which is gather in HZDR-based experiments. To support this experimental work we are currently searching for student assistants. The candidate will be responsible for the following tasks:
• capture image data of horizontal two-phase flow using high-speed microscopy
• support of X-ray tomography measurement campaigns
• quantitative analyses of 2D and 3D datasets with respect to different validation parameters
• documentation of the results
Requirements of the respective university can be considered after consultation.
Department: Computational Fluid Dynamics
Contact: Porombka, Paul
Requirements
• experimental skills (ideally in the field of flow measurement)
• interest in fluid mechanics , especially multiphase flows (e.g. mechanical engineering, physics, process engineering)
• good command of a programming/scripting language (ideally Python or Matlab)
Conditions
• duration: 4-6 months
• start date: 1. June 2018
• compensation for expenses
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Simulation of ion optical behaviour of ions in the mass range between 1 and 300 amu during coupling of a SIMS instrument with a tandem accelerator (Id 200)
Master theses / Diploma theses
Actually, a Super-SIMS-Set-up is developed at the HZDR Ion Beam Centre (IBC) by connecting a conventional SIMS-source (SIMS = Secondary ion mass spectrometry) to a 6 MV tandem accelerator. Due to the acceleration of the extracted secondary ions to MeV-energies and their charge reversal from negative to positive ions, Super-SIMS can reach about 2 to 3 orders of magnitude lower detection limits (up to 10-12 or ppt, highly depending on analyte and matrix) as conventional SIMS.
The CAMECA 7fauto SIMS spectrometer is coupled by means of a 30 kV potential to the 6MV tandem accelerator. This potential is needed to fulfil the acceptance conditions of the accelerator. The beam transfer from the SIMS, seen as an ion source, to the entrance lens differs individually for every type of ion (mass and energy) and needs to be studied systematically.
The aim of the thesis is a systematic survey of all possible negative secondary ions (masses 1 – 300) in the energy range of the connection ion optics. The method of simulation will be SIMION® (http://simion.com/) an ion optical modelling and calculation software.
Department: Analytics
Contact: Dr. Renno, Axel, Dr. Rugel, Georg
Requirements
• interest in modern analytical techniques
• student of physics
• experiences in simulation calculations
• You show initiative and good teamwork skills
Conditions
start: immediately
Links:
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Ion beam transport calculations for Super-SIMS project (Id 199)
Master theses / Diploma theses
Actually, a Super-SIMS-Set-up is developed at the HZDR Ion Beam Centre (IBC) by connecting a conventional SIMS-source (SIMS = Secondary ion mass spectrometry) to a 6 MV tandem accelerator. Due to the acceleration of the extracted secondary ions to MeV-energies and their charge reversal from negative to positive ions, Super-SIMS can reach about 2 to 3 orders of magnitude lower detection limits (up to 10-12 or ppt, highly depending on analyte and matrix) as conventional SIMS. To understand and optimize the ion-optics needed for these challenging project calculations should be performed. All the existing hardware at the IBC, like einzel lenses, quadrupoles, magnets have to be implemented in the calculation. The tool to perform and visualize the ion optic calculations will be LIMIOPTIC (www.limioptic.de), which was built for the CologneAMS (http://www.cologneams.uni-koeln.de/) system similar to the setup DREAMS at the IBC. The results of these calculations have to be compared with real machine settings and used for improvement of the transmission parameters of the whole system.
Department: Analytics
Contact: Dr. Renno, Axel, Dr. Rugel, Georg
Requirements
• interest in modern analytical techniques
• student of physics
• experiences in simulation calculations
• You show initiative and good teamwork skills
Conditions
start: immediately
Links:
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Simulation of the critical time line of ions in the mass range between 1 and 300 amu in a Super-SIMS setup (Id 198)
Master theses / Diploma theses
Actually, a Super-SIMS-Set-up is developed at the HZDR Ion Beam Centre (IBC) by connecting a conventional SIMS-source (SIMS = Secondary ion mass spectrometry) to a 6 MV tandem accelerator. Due to the acceleration of the extracted secondary ions to MeV-energies and their charge reversal from negative to positive ions, Super-SIMS can reach about 2 to 3 orders of magnitude lower detection limits (up to 10-12 or ppt, highly depending on analyte and matrix) as conventional SIMS.
The basis for a coordinated control software between ion source (SIMS instrument), accelerator and the detectors of the high-energy mass spectrometer is a sound knowledge of the flight time of ions in the mass range between 1 and 300 amu and the complete energy range on the low and high-energy side.
The aim of the thesis is the establishment of a small software tool which allows the simulation of the critical time line of given ions in a broad range of ion optical conditions. The simulation should base on ion optical simulations done with the LIMIOPTIC (www.limioptic.de) and SIMION® (http://simion.com/) codes.
It is the intention that the software tool runs either independently or could be integrated in the future control software of the Super-SIMS.
Department: Analytics
Contact: Dr. Rugel, Georg
Requirements
• interest in modern analytical techniques
• student of physics or informatics
• programming skills
• You show initiative and good teamwork skills
Conditions
start: immediately
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Synthese und Analytik neuartiger Chelatoren für die Komplexierung von (Radio)metallen zur radiopharmazeutischen Anwendung (Id 197)
Bachelor theses / Master theses / Diploma theses / Vompulsory internship
In unserer Gesellschaft erlangen Tumorerkrankungen immer mehr an Bedeutung und gehören zu den häufigsten Todesursachen. Die stetige Forschung an neuen und innovativen Behandlungsstrategien sowie die Optimierung bestehender Therapiekonzepte sind daher unabdingbar. Dabei sind vor allem Radiometalle von hohem Interesse für die nuklearmedizinische Anwendung. Insbesondere Therapienuklide wie Kupfer-67, Yttrium-90, Rhenium-186/188, Quecksilber-197(m), Radium-224/223 und PET-Nuklide wie Kupfer-64, Gallium-68, Zirconium-89 sowie SPECT-Nuklide wie Technetium-99m sind Bestanteil unseres Forschungsbereichs.
Unsere Arbeit fokussiert sich auf die Entwicklung und Anwendung von Substanzen zur Therapie von Tumoren. Abgestimmte Paare von Radionukliden, die einerseits aus Positronen- oder Gamma-Emittern und andererseits aus Beta-Emittern bestehen, können sowohl für die Bildgebung als auch für die Therapie von Tumoren mit demselben zugrundeliegenden Targeting-Molekül verwendet werden (Theranostika).
Im Rahmen deiner Praktikums- oder Abschlussarbeit in unserer Arbeitsgruppe übernimmst du einen eigenen kleinen Aufgabenbereich, z.B. die Synthese eines Chelatorsystems. In diesem Rahmen kannst du deine Initiative und Kreativität einbringen. Wir bieten dir persönliche sowie intensive Betreuung, im Gegenzug unterstützt du uns dabei, unsere gemeinsam gesetzten Ziele zu erreichen.
Wir freuen uns auf deine Bewerbung!
Institute: Institute of Radiopharmaceutical Cancer Research
Contact: Bauer, David, Reissig, Falco
Requirements
• Studium der Chemie oder eines artverwandten Studiengangs
• Interesse am wissenschaftlichen Arbeiten
• Kenntnisse der organischen Chemie
• Grundkenntnisse der analytischen Chemie
• Bereitschaft zum Umgang mit offenen radioaktiven Stoffen
• Eigeninitiative und Fähigkeit zur Teamarbeit
Conditions
• Beginn: ab sofort möglich
• Praktikumsdauer: ab 12 Wochen
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X-ray absorption near edge spectroscopy (XANES) in warm dense matter (Id 191)
Student practical training / Bachelor theses / Master theses / Diploma theses / Student Assistant / Vompulsory internship / Volunteer internship
The absorption of x-rays in matter is characteristic for the electronic structure of the sample, but contains information about the ionic structure as well, in particular near the K or L absorption edges. This is very interesting and useful for the investigation of new states of matter under high pressure or at the solid-fluid phase boundary. We have experiments planned to utilize XANES on copper and other metals in which the absorption in the sample is measured during laser irradiation. For this scenario, theoretical predictions from first principles for the x-ray absorption are needed.
Tasks:
• learning to operate a modern density functional theory code (DFT)
• performing DFT calculations of the electronic and ionic structure, and of XANES spectra
• analysis of the results, close collaboration with the experiment, comparison with experimental results
Department: High Energy Density
Contact: Vorberger, Jan
Requirements
• interest in theoretical physics, in particular computer simulations of fluids and solids
• student of physics, mathematics, chemistry, or computer science
• computer background (linux, programming languages
Conditions
• begin: anytime
• expense allowance
• good mentoring
Links:
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Analyse lokaler Produktkonzentrationen einer Gas-Flüssigreaktion in Abhängigkeit verschiedener hydrodynamischer Bedingungen (Id 188)
Bachelor theses / Master theses / Diploma theses / Vompulsory internship
Chemische gas-flüssig Reaktionen werden industriell bevorzugt in Blasensäulenreaktoren durchgeführt. Diese besitzten gute Eigenschaften in Bezug auf Wärme- und Stofftransport und einen vergleichsweise einfachen Aufbau. Der Umsatz und die Selektivität von gas-flüssig Reaktionen ist maßgeblich durch hydrodynamische Bedingungen, wie beispielsweise Gasgehalt, Blasengröße und Blasengrößenverteilung charakterisiert. Innerhalb einer studentischen Arbeit sind experimentelle Untersuchungen an einem definierten gas-flüssig-Reaktionssystem durchzuführen und die Konzentration der Produktspezies in Abhängigkeit verschiedener hydrodynamischer Parameter mittels UV/VIS Spektroskopie zu ermitteln. Der Fokus der Arbeit liegt in der Durchführung der Laborversuche und anschließender Auswertung der Messergebnisse.
Department: Experimental Thermal Fluid Dynamics
Contact: Kipping, Ragna
Requirements
- Studium des Chemie-Ingenieurwesen, Verfahrenstechnik, oder ähnlichen Ingenieurstudiengängen
- Engagement, Fleiß und Freude am experimentellen Arbeiten
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Synthese und Analytik von neuartigen Chelatoren für die Komplexierung von schweren Erdalkalimetallen zur radiopharmazeutischen Anwendung (Id 177)
Bachelor theses / Master theses / Diploma theses / Vompulsory internship
In unserer Gesellschaft erlangen Krebs- und Tumorerkrankungen immer mehr an Bedeutung und gehören zu den häufigsten Todesursachen. Die stetige Forschung an neuen und innovativen Behandlungsstrategien sowie die Optimierung bestehender Therapiekonzepte sind daher unabdingbar. Radionuklide, welche α-Teilchen emittieren, sind von hohem Interesse für die nuklearmedizinische Therapie. Insbesondere Radium-223 und Radium-224 besitzen hervorragende kernphysikalische Eigenschaften, um DNA-Doppelstrangbrüche zu induzieren, beispielsweise einen hohen linearen Energietransfer, eine kleine mittlere Weglänge und eine hohe Ionisationsdichte.
Das Ziel unserer Arbeit ist das Synthetisieren und Charakterisieren neuer Chelatoren basierend auf der Substanzklasse der Calix[4]arene. Calixarene sind kelchartige Strukturen, welche für das Einlagern von Ionen sowie neutralen Molekülen bekannt sind. Durch Modifikationen des Grundgerüstes versuchen wir, die Affinität zum Radium zu optimieren.
Der zweite Aspekt unseres Projektes ist die Radiomarkierung dieser Chelatoren sowie die Analytik der Komplexe mittels radiochemischer Methoden (radio-HPLC, radio-ITLC, Extraktionsstudien).
Im Rahmen deiner Praktikums- oder Abschlussarbeit in unserer Arbeitsgruppe übernimmst du einen eigenen, kleinen Aufgabenbereich, in welchem du deine Initiative und Kreativität einbringen kannst. Wir bieten dir persönliche und intensive Betreuung und du unterstützt uns dabei, unsere gemeinsam gesetzten Ziele zu erreichen.
Wir freuen uns auf deine Bewerbung!
Institute: Institute of Radiopharmaceutical Cancer Research
Contact: Bauer, David, Reissig, Falco
Requirements
• Studium der Chemie oder eines artverwandten Studiengangs
• Interesse am wissenschaftlichen Arbeiten
• Grundkenntnisse der organischen und analytischen Chemie
• Eigeninitiative und Fähigkeit zur Teamarbeit
Conditions
• Beginn: ab sofort möglich
• Praktikumsdauer: ab 12 Wochen
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Liquid mixing and mass transfer measurements in a pilot scale bubble column reactor with internals (Id 176)
Bachelor theses / Master theses / Diploma theses / Vompulsory internship
Bubble column reactors are apparatuses of choice regarding multiphase flows/reactions in the chemical process industry. Processes like the Fischer-Tropsch-synthesis are typically carried out in a bubble column reactor. Since most of the reactions are of exothermic nature, the produced heat has to be sufficiently removed to guarantee a stable reactor operation. Therefore, longitudinal flow heat exchanging tubes, which alter the flow behavior of the phases and cover a large portion of the reactor’s cross sectional area, are inserted into the bubble column reactor. For a secure construction of a bubble column with an internal tube bundle heat exchanger, its influence on hydrodynamic, mass transfer and liquid mixing needs to be investigated.
Department: Experimental Thermal Fluid Dynamics
Contact: Möller, Felix
Requirements
• Student of Process or Chemical Engineering, Technical Chemistry or comparable fields of study
• Enthusiasm in experimental work
• Knowledge in plant commissioning and mass transfer phenomena are welcome, but not compulsory
• Knowledge in Matlab for data acquisition
Conditions
• Literature research in the field of bubble column reactors with internals and measurement techniques
• Investigation of liquid mixing and mass transfer in bubble columns with internals using oxygen probes and wire-mesh sensors
• Measurement of mass transfer in bubble column with internals
• Model development for bubble columns with internals, maybe compartment modeling
Links:
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Smart actuation system for flow following µAUV particles for industrial process environments (Id 175)
Master theses / Diploma theses / Vompulsory internship
Smart flow following sensor particles are used for acquisition of spatially distributed process parameters in industrial processes, such as biogas digesters, waste water treatment basins or bioreactors. The aim of the work is the development of an actuator concept for sensor µAUV-particles for the automatic adjustment of buoyancy (buoyancy) and for buoyancy maneuvers under the condition of small size, minimum energy consumption and high reliability. For this, alternative physical and chemical mechanisms should be considered based on the existing electromechanical solution. There are suitable variants to implement and test. Furthermore, the development of sensor intelligence for the actuators in the sensor particles is an essential part of the task. The developed concepts have to be validated experimentally.
We cordially invite you to an on-site conversation to introduce the topic and to agree on further details. Do not hesitate to contact us, because the way is worth it for you.
What can you expect:
In our department, we offer you an attractive work environment to expand your personal and professional skills. The insight into the diverse R&D projects of the department in the areas of sensor and measuring technology as well as energy and process engineering (among others) and the excellent technical equipment of the laboratories offer optimal conditions for this. The possibility of close contact with competent experienced colleagues plays a central role. As part of student work, we have pursued the approach of structured supervision and associated constructive feedback. This includes regular meetings with your supervisor and intermediate presentations in the form of informal "workshop reports" in the extended audience of interested individuals of the department in order to optimally support you in the successful completion of your project. Furthermore, we are open to support outstanding candidates in their continuing academic qualification, such as in doctoral scholarships or in current or upcoming R&D projects.
Subject-related task spectrum:
• Establishment of the scientific and technical principles of mechanical, physical and chemical principles of action for embedded, actuating components
• Concept development for actuators for taring of sensor particles
• Development of sensor intelligence for situation-dependent, automatic buoyancy, for buoyancy maneuvers and for recovery
• Selection, purchase/ composition and comparison of solution variants
• Minimization of size and energy consumption
• Increased reliability when used in particle-loaded biological substrates
• Development of firmware taking into account existing function routines based on an embedded system with 32-bit data structure (e.g. STM32)
• Conception and realization of suitable test scenarios
• Characterization and comparison of implemented variants with regard to accuracy of taring and reliability in long-term use
Department: Experimental Thermal Fluid Dynamics
Contact: Dr. Reinecke, Sebastian
Requirements
• Studies in electrical engineering, mechatronics, mechanical engineering and similar engineering courses
• Experience in design and (micro) actuator systems
• Experience in programming microcontrollers for embedded systems (e.g. STM32)
• Experience in control electronics for microdrives and board design for embedded systems
• Fundamentals of (micro) actuator systems, movement of rigid bodies, measurement uncertainties, digital signal processing
• Data analysis optionally in Matlab, Octave or C / C ++
• Independent, self-responsible working method
Links:
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Intelligent inertial position tracking for flow following sensor particles in industrial process environments (Id 174)
Master theses / Diploma theses / Vompulsory internship
Smart flow following sensor particles are used for acquisition of spatially distributed process parameters in industrial processes, such as biogas digesters, waste water treatment basins or bioreactors. The aim of the work is the development of a software-based reconstruction of the motion trajectory of the sensor particles based on the measured signals of the inertial sensors (acceleration, rate of rotation and magnetic field) as well as a sensor for pressure / immersion depth. For this purpose, available inertial sensors with electronics (to be also developed) are to be characterized and appropriate algorithms for position tracking, preferably from the field of inertial navigation (submersible robot, μAUV, multicopter), to be implemented. The developed concepts have to be validated experimentally.
We cordially invite you to an on-site conversation to introduce the topic and to agree on further details. Do not hesitate to contact us, because the way is worth it for you.
What can you expect:
In our department, we offer you an attractive work environment to expand your personal and professional skills. The insight into the diverse R&D projects of the department in the areas of sensor and measuring technology as well as energy and process engineering (among others) and the excellent technical equipment of the laboratories offer optimal conditions for this. The possibility of close contact with competent experienced colleagues plays a central role. As part of student work, we have pursued the approach of structured supervision and associated constructive feedback. This includes regular meetings with your supervisor and intermediate presentations in the form of informal "workshop reports" in the extended audience of interested individuals of the department in order to optimally support you in the successful completion of your project. Furthermore, we are open to support outstanding candidates in their continuing academic qualification, such as in doctoral scholarships or in current or upcoming R&D projects.
Subject-related task spectrum:
• Establishment of the scientific and technical fundamentals for the characterization of inertial sensors and position tracking algorithms
• Setting up the sensor specification for use with flow following devices in the process industry
• Selection, procurement and comparison of relevant inertial measurement units
• Implementation and testing of appropriate position tracking algorithms based on data from an inertial measurement unit
• Concept and design of electronics with microcontroller for the operation and characterization of inertial measurement units
• Development and implementation of firmware for the microcontroller
• Conception and realization of suitable test scenarios for the characterization of inertial measuring units
• Characterization and comparison of relevant inertial measuring units with regard to the measurement uncertainties of the position tracking of sensor particles
Department: Experimental Thermal Fluid Dynamics
Contact: Dr. Reinecke, Sebastian
Requirements
• Studies in electrical engineering, mechatronics, mechanical engineering and similar engineering courses
• Experience in board design for embedded systems
• Experience in programming microcontrollers for embedded systems (e.g. STM32)
• Fundamentals of Digital Signal Processing, Bayesian Filters, Kalman Filters, Rigid Body Motion, Measurement Uncertainties
• Experimental skills
• Data analysis optionally in Matlab, Octave or C / C ++
• Independent, self-responsible working method
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Development of new absorber layers for concentrated solar tower plants (Id 173)
Bachelor theses / Master theses / Diploma theses
Turmkraftwerke stellen die neueste Generation von Anlagen zur solarthermischen Elektroenergieerzeugung dar. Extrem konzentriertes Sonnenlicht wird dabei auf einen zentralen Absorber gerichtet, der die Wärme auf eine Wärmeträgerflüssigkeit überträgt. Zur Erhöhung des Wirkungsgrades von Turmkraftwerken muss die Arbeitstemperatur des Wärmeträgers von derzeit maximal 550°C auf 800°C erhöht werden. Dafür benötigt man neuartige Absorberschichten, deren Funktionalität unter den herrschenden Bedingungen 25 Jahre lang erhalten bleibt.
Inhalte dieser Abschlussarbeit sollen primär die gezielten PVD-Abscheidungen und deren Charakterisierungen mit modernsten in situ und ex situ Analysemethoden sein. Zur Abscheidung stehen verschiedene PVD-Verfahren zur Verfügung.
Department: Nanocomposite Materials
Contact: Dr. Krause, Matthias
Requirements
1. Studium der Werkstoffwissenschaften, Physik oder Chemie
2. Interesse und Freude an experimenteller wissenschaftlicher Arbeit
3. Gute Kenntnisse in Programmierung und Datenverarbeitung
4. Fließendes Englisch
Conditions
Beginn: 1.1.2018 (frühestens), internationale Forschungsumgebung, ortsübliche Aufwandsentschädigung
Die Arbeit wird im Rahmen eines EU-RISE-Projektes (GA 645725) in Zusammenarbeit mit 4 Partnern im EU-Ausland angefertigt.
Online application
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Reextraktion (Strippen) von Kupfer, Eisen und Indium aus Extraktionssystemen der Solventextraktion (Id 171)
Bachelor theses / Master theses / Diploma theses
Das AiF-ZIM-Projekt „Anwendung der Solventextraktion und Ionometallurgie als innovative Verwertungstechnologien zur Mitgewinnung von Indium, Gallium, Zinn und Blei aus zink- und kupferhaltigen Flugstäuben“ beschäftigt sich mit der Aufarbeitung von zink- und kupferhaltigen Flugstäuben. Dieses Material enthält neben größeren Mengen Zink (ca. 27 mass-%), Eisen (ca. 32 mass-%) und Kupfer (ca. 1 mass-%) auch wirtschaftsstrategische Elemente, wie z.B. Indium (ca. 300 ppm). Im Rahmen des Projektes erfolgt dafür die Entwicklung eines stufenweisen Extraktionsprozesses für die Elemente Kupfer, Eisen, Indium und Zink. Weiterführend soll die Reextraktion der entsprechenden Elemente aus den jeweiligen Extraktionssystemen untersucht werden. Die entstehenden Lösungen sollen die Grundlage für die weitere hydrometallurgische Verarbeitung/Gewinnung der Wertelemente darstellen. Außerdem gilt es die organischen Extraktionssysteme im Kreislauf zu fahren. In der Arbeit ist das Strippverhalten von Eisen aus dem verwendeten Extraktionssystem zu untersuchen. Es sollen Schwefel- oder Salzsäure mit Konzentrationen (von 0,5 bis 6 M) für die Reextraktion eingesetzt werden. Des Weiteren sind die Einflüsse reduzierender Bedingungen (Einsatz von Natriumsulfit) und der Temperatur (von 20 bis 70 °C) auf des Reextraktionsverhalten von Eisen zu bestimmen sowie die Ermittlung der Zeitabhängigkeit. Durch das verwendete Extraktionssystem sind neben Eisen noch Kupfer, Zink und Indium in der organischen Phase enthalten. Für diese Elemente gilt es herauszufinden, ob ein Auswaschen aus der organischen Phase möglich ist, um eine Trennung vom Eisen zu erzielen. Die Untersuchungen sind zu Beginn in 5 mL Tubes durchzuführen. Nach Ermittlung der optimalen Parameter ist der Prozess in den Becherglasmaßstab (200 mL) zu übertragen und zu verifizieren. Für dieses Strippsystem gilt es dann eine entsprechende Isotherme aufzunehmen und die Möglichkeit einer Anreicherung von Eisen in der wässrigen Phase durch Variation des Phasenverhältnisses (Volumenwässrige Phase : Volumenorganische Phase) zu untersuchen. Mit den gewonnenen Erkenntnissen soll die Reextraktion von Eisen in einer gerührten KÜHNI-Kolonne erprobt werden.
Der Arbeitsumfang kann entsprechend den Vorgaben für eine Studien-, Bachelor-, Master- oder Diplomarbeit angepasst werden.
Department: Metallurgy and Recycling
Contact: Rädecker, Philipp, Prof. Dr. Scharf, Christiane
Requirements
- Studium im Bereich der Metallurgie, technischen Chemie, Verfahrenstechnik oder ähnliche Studiengänge
- Grundkenntnisse zu metallurgischen Prozessen, insbesondere Solventextraktion, vorteilhaft
- Grundkenntnisse zur Durchführung experimenteller Untersuchungen im Labor sowie deren wissenschaftliche Auswertung
- Selbstständigkeit
Conditions
- Beginn: ab 01.12.17 (frühestens)
- Arbeitsort: Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie, Chemnitzer Straße 40, 09599 Freiberg
- Vergütung entsprechend der HZDR-Richtlinien
Online application
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Liquid flow characterization on distillation column trays (Id 169)
Student practical training / Master theses / Diploma theses / Student Assistant
Distillation is highly important in chemical process industries, as 95% of the worldwide separations use this technology in large industrial columns. Increasing energy costs and higher awareness for environmental concerns motivate towards the optimization of the performance of tray columns. Flow and mixing patterns in the tray columns have strong influence on their separation performance. Plug flow is considered ideal, while any deviations from plug flow are referred as non-idealities that are detrimental to the tray efficiency.
Mathematical models are used to assess the flow patterns and predict the tray efficiency. For this purpose, precise identification of the flow patterns and the hydraulic parameters at high spatio-temporal resolution is a prerequisite. An in-house developed sensor specifically designed for the cross-flow trays will be used in three-dimensional framework. Proper sensor calibration and data processing is essential for the accuracy of the measurements. Further, the flow visualization and determination of the hydraulic parameters need to be achieved through MATLAB scripts.
Department: Experimental Thermal Fluid Dynamics
Contact: Vishwakarma, Vineet
Requirements
1. Academic studies in chemical engineering, process engineering or similar field, with reasonable understanding of mathematics and distillation columns.
2. Enthusiasm for experimental work, with good interpersonal skills.
3. Programming skills: MATLAB.
Conditions
The candidate can start at the earliest. The duration of the project can be up to 6 months. The candidate will be invited for interview and discussion, or may be asked to give a short presentation before the selection.
Links:
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Please apply online: english / german
Entwicklung eines digitalen Lock-in-Verstärkers auf FPGA-Basis (Id 166)
Student practical training
Das Prinzip des Lock-In-Verstärkers erlaubt es empfindliche Messgeräte zu realisieren. Im vorliegenden Projekt soll die Umsetzung auf Basis digitaler Signalverarbeitung im FPGA erfolgen. Dabei sollen u.a. Erfahrungen bezüglich erreichbarer Performance und des nötigen Implementierungsaufwandes gewonnen werden.
Institute: Department of Research Technology
Contact: Lange, Bert
Requirements
- Studium der Elektrotechnik oder Informatik
- Interesse an digitaler Signalverarbeitung
- Grundkenntnisse im Einsatz von FPGAs
- Grundkenntnisse VHDL erforderlich
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Bestimmung von Geschwindigkeitsfeldern aus tomographischen Bilddaten mittels Kreuzkorrelation (Id 164)
Bachelor theses / Master theses / Diploma theses
Am Institut für Fluiddynamik am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf sind zahlreiche Messverfahren für die Untersuchung von Mehrphasenströmungen entwickelt worden. Eines davon ist die ultraschnelle Elektronenstrahl-Röntgen-Computertomographie, welche mit Aufnahmeraten von bis zu 8000 Bildern pro Sekunde eine dedizierte Aufklärung von Strömungsstrukturen erlaubt. Aufgrund der quasi simultanen Aufnahme von Bilddaten aus zwei Messebenen ergibt sich zudem die Möglichkeit, axiale Geschwindigkeiten zu bestimmen, wofür üblicherweise Kreuzkorrelationsverfahren verwendet werden. Im Rahmen dieser Arbeit sollen die Möglichkeiten dieser Methodik in Hinblick auf die Bestimmung von Geschwindigkeitsfeldern in verschiedenen Strömungsszenarienn analysiert werden.
Folgende Teilaufgaben sind zu lösen:
• Studie zu verschiedenen Varianten der Kreuzkorrelation
• Simulation verschiedener Szenarien und Bewertung der Genauigkeit
• Übertragung der Ergebnisse auf reale Messungen
Department: Experimental Thermal Fluid Dynamics
Contact: Dr. Bieberle, Martina
Requirements
• Studium der Informatik, Mathematik oder einer Ingenieurwissenschaft
• Interesse an Messverfahren und Datenanalyse
• Selbständiges Arbeiten
Conditions
Bearbeitungszeit 4 bis 6 Monate
Links:
Online application
Please apply online: english / german
Development of catalysts for chirality-selective single-walled carbon nanotube synthesis (Id 163)
Bachelor theses / Master theses / Diploma theses
The thesis will be carried out in cooperation of Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, TU Chemnitz and the Micro and Nanosystem group of ETH Zürich.
A major challenge for single-walled carbon nanotube (SWCNT) application in information technology, microelectronics and medicine represents chirality-selectivity. Among different synthesis methods for SWCNTs, catalytic CVD is the most promising one, because it provides high yields and mass-production ability. Moreover, lower process temperatures compared to laser ablation and arc discharge improve the selectivity. Predefined catalysts synthesized by physical vapor deposition (PVD) circumvent the exhausting optimization of parameters for in situ catalyst formation and enable the control of catalyst morphology and microstructure. In this thesis, catalysts for diameter- and chirality-selective growth of single-walled carbon nanotubes shall be developed and used for CVD growth of SWCNTs. State of the art characterization methods like Raman mapping, scanning and transmission electron microscopy and atomic force microscopy will be used for catalyst and nanotube characterization.
Links: http://dx.doi.org/10.1039/c5nr06972f
Department: Nanocomposite Materials
Contact: Dr. Krause, Matthias
Requirements
1. Study of physics, chemistry or materials science with above-average grades (≤ 2.0)
2. Interest and joy in experimental scientific work
3. Programming and data processing skills
4. Fluent English
Conditions
Starting date: 1st February 2018 (or later), international research environment, payment of allowance
Online application
Please apply online: english / german
Analytische und numerische Vorhersage von magnetohydrodynamischen Grenzflächeninstabilitäten in Flüssigmetallbatterien (Id 161)
Master theses / Diploma theses / Research Assistant
Der vermehrte Ausbau erneuerbarer Energien in Deutschland erfordert mit zunehmender Wichtigkeit die Integration effizienter stationärer Netzspeicher, da Solar- und Windenergie wetterbedingt stark fluktuieren. Adäquate Netzspeicher sollten in der Lage sein, möglichst kostengünstig überschüssige Energie punktuell zu speichern und nach Bedarf wieder in das Stromnetz zu speisen. Ein vielversprechender Kandidat für diese Anforderungen sind Flüssigmetallbatterien. Flüssigmetallbatterien bestehen aus zwei flüssigen Metallen (z. B. Na, Bi), welche durch einen ebenso flüssigen Elektrolyten (z. B. NaCl) getrennt sind. Alle drei Phasen schwimmen übereinander. Beim Entladen gibt das Na ein Elektron ab, wandert als Ion durch den Elektrolyten und legiert mit dem unteren Metall zu NaBi.
Um Flüssigmetallbatterien kostengünstig betreiben zu können, müssen sie möglichst groß gebaut werden. Dadurch werden sie jedoch anfällig für diverse Strömungsinstabilitäten wie thermischer Konvektion oder Elektrowirbelströmungen, welche den sicheren Batteriebetrieb gefährden und im schlimmsten Fall zum Aufreißen des Elektrolyten (Kurzschluss) führen können.
Als besonders signifikant haben sich in den letzten Jahren Grenzflächeninstabilitäten in den Elektrolyt-Metall Grenzflächen herauskristallisiert, welche von magnetohydrodynamischen Wechselwirkungen getrieben werden und rotierende Grenzflächenwellen in der Batterie anregen (siehe Abbildung).
Im Rahmen dieser Master- oder Diplomarbeit sollen die einzelnen destabilisierenden Mechanismen, je nach Neigung des Bewerbers, analytisch und/oder numerisch erfasst und quantifiziert werden, um Stabilitätskriterien zur Gewährleistung der Betriebssicherheit von Flüssigmetallbatterien abzuleiten. Dafür sollen mathematische Werkzeuge der linearen Stabilitätsanalyse sowie störungstheoretische Methoden zum Einsatz kommen.
Konkret können eine oder mehrere der folgenden Aufgaben in Angriff genommen werden:
- Durchführung linearer Stabilitätsanalysen auf bereits bekannte Differentialgleichungen formuliert in verschiedenen Näherungen
- Entwicklung oder Weiterentwicklung neuer analytischer Modelle zur effizienten Beschreibung von Grenzflächeninstabilitäten
- Analytische Beschreibung der Grenzflächenkopplung in mechanisch angeregten drei-Schicht-Systemen zum experimentellen Vergleich (Ansatz bereits vorhanden)
- Optimierung der elektrischen Randbedingungen zur Stabilisierung der Batterie unter Verwendung von Variationsrechnungen oder Simulationen
- Durchführung numerischer Parameterstudien
Department: Magnetohydrodynamics
Contact: Horstmann, Gerrit Maik, Dr. Weier, Tom
Requirements
- Studium im Bereich Physik, Mathematik oder Maschinenbau mit theoretischem Hintergrund und guten bis sehr guten Noten
- Kenntnisse der (theoretischen) Strömungsmechanik und idealerweise Grundkenntnisse der Elektrodynamik
- Ausgeprägte analytische Fähigkeiten und Spaß an komplexen Aufgabenstellungen
- Vertrauter Umgang mit der Vektoranalysis
- Programmierkenntnisse (Python, Matlab, C++, etc.)
- Kenntnisse der linearen Wellentheorie vom großen Vorteil
Erfahrungen in einem der folgenden Bereiche wünschenswert, jedoch keine Voraussetzung:
- Methoden der linearen Stabilitätsanalyse
- Potentialtheorie
- Flachwassertheorie
- Euler-Lagrange Optimierungen (analytische Mechanik)
Conditions
Beginn: ab sofort
Dauer: >= 6 Monate
- Gute Betreuung von der intensiven Einarbeitung bis hin zur Verfassung der Abschlussarbeit
- Vergütung
- Angenehmes kollegiales Umfeld
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Untersuchungen zur Steigerung der Energieeffizienz von Belüftungselementen für die Anwendung in der biologischen Abwasserreinigung (Id 154)
Student practical training / Bachelor theses / Master theses / Diploma theses / Student Assistant
Die biologische Abwasserbehandlung leistet einen wesentlichen Beitrag zum Erhalt der Gewässerqualität. Im kommunalen Bereich entfällt ein großer Anteil des Gesamtenergiebedarfs auf die Kläranlagen. In diesen Anlagen wird oft mehr als 50 % der elektrischen Energie für den Eintrag von Luft in Belebungsbecken benötigt, in denen Mikroorganismen die im Abwasser enthaltenen Nährstoffe unter Verbrauch von Sauerstoff zersetzen.
Nach aktuellem Stand der Technik wird die Luft durch Belüftungselemente wie Membran- oder Keramikbelüfter eingetragen. Ein Teil der für den Lufteintrag benötigten Energie wird entweder für die Dehnung der schlitzförmigen Öffnungen der Membranen oder zur Überwindung des Strömungswiderstandes in der Keramikwand aufgewendet.
Neue Konzepte sollen diesen Energiebedarf reduzieren und für einen optimierten Sauerstoffeintrag in das Belebungsbecken sorgen.
Department: Experimental Thermal Fluid Dynamics
Contact: Herrmann-Heber, Robert
Requirements
• Studium im Bereich Verfahrenstechnik, Chemie-Ingenieurwesen und ähnlichen Ingenieurstudiengängen
• Freude am experimentellen Arbeiten
Conditions
• 4-6 Monate
• Ab September/Oktober
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Untersuchung zur Hydrodynamik in Blasensäulen (Id 145)
Master theses / Diploma theses / Vompulsory internship
Blasensäulen sind aufgrund ihrer einfachen Bauweise ein beliebter Reaktortyp in der chemischen Industrie. Die genaue Auslegung und der optimierte Betrieb in Bezug auf hohen Umsatz und Ausbeute erfordert ein detailliertes Verständnis der in Blasensäulenreaktoren ablaufenden Prozesse. Hierbei spielen vor allem lokale Hydrodynamische Effekte und ihr Einfluss auf den Stofftransport eine wesentliche Rolle. An einem bestehenden Versuchsaufbau sind experimentelle Studien zur Hydrodynamik durchzuführen und lokale Daten wie Phasengeschwindigkeiten und charakteristische Parameter der Blasen für verschiedene Versuchsbedingungen zu extrahieren.
Department: Experimental Thermal Fluid Dynamics
Contact: Kipping, Ragna
Requirements
- Studium der Verfahrenstechnik, Chemie-Ingenieurwesen oder vergleichbar
- Freude am experimentellen Arbeiten
- Kenntnisse in MATLAB für die Datenauswertung wünschenswert
Conditions
Beginn: ab sofort
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Untersuchung der Fluiddynamik von Zweiphasenströmungen in Kolonnen mit Anstaupackungen (Id 140)
Bachelor theses / Master theses / Diploma theses / Vompulsory internship
In thermischen Trennapparaten, z.B. Rektifikations- oder Absorptionskolonnen, hat die Fluiddynamik der beteiligten Phasen einen entscheidenden Einfluss auf die Effizienz der Stofftrennung. Eine Möglichkeit, den Kontakt zwischen Gas- und Flüssigkeitsphase zu intensivieren und damit den Stoffübergang zu verbessern, bieten Anstaupackungen. Sie bestehen aus Packungslagen zweier geometrischer Oberflächen, welche abwechselnd axial angeordnet werden. Durch die Kombination unterschiedlicher Packungen entstehen verschiedene Strömungsmuster (Blasenströmung, Sprudelschicht, Filmströmung), welche mittels der ultraschnellen Röntgentomografie am HZDR zeitlich und örtlich hochaufgelöst erfasst werden können.
Aus den tomografischen Bilddaten sollen im Rahmen einer studentischen Arbeit wichtige fluiddynamische Parameter wie die Phasengrenzfläche extrahiert werden. Dazu sind geeignete Algorithmen zu entwickeln und in MATLAB® zu implementieren.
Department: Experimental Thermal Fluid Dynamics
Contact: Sohr, Johanna, Dr. Bieberle, Martina
Requirements
• mathematisch-naturwissenschaftliches oder ingenieurwissenschaftliches Studium
• Programmierkenntnisse in MATLAB® und Vorkenntnisse in der Bilddatenverarbeitung sind hilfreich
Conditions
Beginn: ab sofort
Bearbeitungszeit: 4-6 Monate
Links:
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Phasengrenzflächenextraktion aus Datensätzen der ultraschnellen Röntgen-Computertomographie (Id 135)
Master theses / Diploma theses
Am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf wurde ein ultraschnelles Röntgen-Computertomographie-System (ROFEX) entwickelt, mit dessen Hilfe dynamische Prozesse mit Bildraten von bis zu 8000 s-1 abgebildet werden können. In erster Linie werden damit Untersuchungen an mehrphasigen Strömungen durchgeführt. Ein wichtiger Parameter zu deren Charakterisierung ist die Phasengrenzflächendichte. Im Rahmen dieser Arbeit sollen verschiedene Methoden untersucht und verglichen werden, welche die Phasengrenzfläche aus den tomographischen Bilddaten extrahieren.
Folgende Teilaufgaben sind zu bearbeiten:
• Literaturrecherche zu vorhandenen Methoden
• Implementierung ausgewählter Algorithmen
• Bewertung der Genauigkeit der verschiedenen Ansätze anhand simulierter und realer CT-Daten
Department: Experimental Thermal Fluid Dynamics
Contact: Dr. Bieberle, Martina, Wagner, Michael
Requirements
• Studium der Informatik, Mathematik oder einer Ingenieurwissenschaft
• Programmierkenntnisse in MATLAB / Octave oder Python
• Vorkenntnisse in Bilddatenverarbeitung sind hilfreich
Conditions
Beginn: ab sofort
Bearbeitungszeit: 4-6 Monate
Links:
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A correlation of critical void fraction on/near the wall under the boiling crisis (CHF) (Id 134)
Student practical training / Master theses / Diploma theses / Student Assistant / Vompulsory internship
Nucleation boiling is commonly known as a most efficient way of transferring heat into a liquid, as it combines a large uptake of latent heat by the steam bubbles, convective transfer via bubble motion and a most effective mixing of the thermal boundary layers. However, when the heat flux becomes higher and reaches a critical value (CHF), parts of the heater surface become irreversibly covered by vapor and nucleation boiling turns into film boiling. In cases of power controlled heating this can potentially lead to a meltdown of the heater structure. Understanding and predicting the complex phenomena involved in the CHF is necessary for the efficient operation, safety and development of industrial applications like boiler, nuclear reactor, electronic/microchips system. However even with decades’ heavy investigations, the mechanism of forming CHF especially how the CHF is initiated from nucleation is still without a consensus explanation.
Recently a model of near critical heat flux (CHF-) is raised in our group, that is, the moment, when CHF is initiated, is inferred. This model gives to our opinion both a definite explanation on how CHF is initiated and secondly a quantitative value for the onset of CHF, which has been validated with a number of test cases from literature. Computational fluid dynamics (CFD) is an attractive way to support engineering design by 3D flow simulation in the future. It would be beneficial, if occurrence of CHF could be simulated with CFD codes. In last years an extended RPI model was developed and tested by ANSYS and HZDR CFD group together which requires the critical void fraction as a criterion. In the preliminary test, this value is set to 80% but which is confirmed should be case dependent.
The main tasks for this work are:
1. Simulate the multiphase flow in subcooled boiling process with standard RPI model where the CHF value calculated by CHF- model is considered as a input boundary condition.
2. Capturing the critical void fraction from the simulations.
3. Processing and analysis the captured results to generate an empirical correlations using MATLAB.
4. Applying the correlations to predict the boiling crisis with extended RPI model.
Department: Computational Fluid Dynamics
Contact: Dr. Ding, Wei
Requirements
1. Study of mechanical engineering, process engineering or similar
2. Knowledge of CFD
3. Basic knowledge of heat transfer
4. Knowledge of program/script language (e.g. MATLAB)
Conditions
Duration: >= 3 months
Begin: from now on
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Magnetfeld-Beeinflussung paramagnetischer Ionen in wässrigen Lösungen (Id 106)
Bachelor theses / Master theses / Diploma theses / Student Assistant
Im Zentrum der Forschungsaktivitäten der Abteilung Magnetohydrodynamik des Institutes für
Fluiddynamik am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf steht die Untersuchung und Nutzung der
Wechselwirkungen zwischen Strömungen elektrisch leitfähiger Flüssigkeiten und magnetischen
Feldern.
Ein interessanter Aspekt sind hierbei Kraftwirkungen inhomogener magnetischer Felder auf
magnetisierbare Teilchen in Flüssigkeiten, welche beispielsweise zum Mischen einer Suspension
oder zum Separieren von Teilchen aus einer Lösung genutzt werden können. Aktuelle
Forschungsaktivitäten untersuchen insbesondere das Verhalten paramagnetischer Ionen in
wässrigen Flüssigkeiten, die interessante Anwendungen z.B. in der hydrochemischen Verarbeitung
von Seltene-Erden-Metallen eröffnen könnten. Im Rahmen eines internationalen Kooperations-
projektes werden hierzu derzeit sowohl numerische als auch experimentelle Arbeiten im
Labormaßstab durchgeführt.
Dem Charakter der angestrebten studentischen Mitarbeit entsprechend werden aus dem
beschriebenen Umfeld der Forschungsaufgabe passende experimentelle oder numerische
Teilaufgaben definiert.
Institute: Institute of Fluid Dynamics
Contact: Dr. Mutschke, Gerd
Requirements
Vorkenntnisse der Strömungsmechanik sind erforderlich; bei der
Einarbeitung in das interdisziplinäre Umfeld werden Sie natürlich unterstützt.
Conditions
Umfang ca. 6 Wochenstunden. Die Vergütung der studentischen Tätigkeit erfolgt entsprechend der HZDR-Richtlinien.
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Charakterisierung des Stofftransports in einer Blasenströmung anhand tomographischer Daten (Id 100)
Student practical training / Master theses / Diploma theses / Student Assistant / Vompulsory internship
Blasensäulen sind aufgrund ihrer einfachen Bauweise ein beliebter Reaktortyp in der chemischen Industrie. Vor allem die Hydrodynamik und der Stofftransport in Blasensäulen sind für den Umsatz und die Selektivität chemischer Reaktionen von Bedeutung. In einer Blasenströmung wurden Messungen mit der ultraschnellen Röntgentomographie zum Stofftransport durchgeführt, welche nun genauer analysiert werden sollen. Ziel ist es charakteristische Größen für den Stofftransport und die Hydrodynamik zu extrahieren. Dazu sind vorhandene Auswertealgorithmen anzupassen und ggf. zu erweitern.
Department: Experimental Thermal Fluid Dynamics
Contact: Kipping, Ragna
Requirements
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Student assistant at the DeltaX School Lab (Id 95)
Student Assistant
Das Schülerlabor DeltaX macht die Forschung am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf für Schülerinnen und Schüler erlebbar. Für ihre Betreuung und Unterstützung beim Experimentieren suchen wir Studierende, die Freude an der Vermittlung von Naturwissenschaften, Forschung und Technik haben. Bewerben Sie sich als studentische Hilfskraft im Schülerlabor DeltaX und werden Sie Teil eines jungen und aufgeschlossenen Teams.
Das Schülerlabor DeltaX bietet Schulklassen Experimentiertage zu den Themen:
- „Licht und Farbe“ (Klassen 5-10)
- „Magnetismus und Materialforschung“ (ab Klasse 10)
- „Radioaktivität und Strahlung“ (ab Klasse 9)
- NEU ab dem SJ 2019/2020 - Biologie und Chemie (ab Klasse 10)
Department: Communication & Media Relations
Contact: Dr. Streller, Matthias, Gneist, Nadja
Requirements
- Studium eines naturwissenschaftlichen Faches
- Verbleibende Studiendauer mind. 2 Semester
- Freude an der Vermittlung von Naturwissenschaften und Forschung
- Gute bis sehr gute Noten
Conditions
- 5 - 10 h / Woche an ganzen Wochentagen
- Beginn der Einstellung nach Vereinbarung
Links:
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Untersuchungen der Hydrodynamik von dispersen Zweiphasenströmungen in komplexen Geometrien (Id 90)
Student practical training / Diploma theses / Student Assistant
Zweiphasenströmungen sind ein wesentlicher Bestandteil industrieller Anwendungen im Bereich der Wärmeübertragung, der chemischen Industrie oder der Kraftwerkstechnik. Häufig weisen die durchströmten Komponenten solcher Anlagen komplexe geometrische Bedingungen auf. Für einen sicheren und effizienten Betrieb ist die genaue Kenntnis der Hydrodynamik der resultierenden Strömungsvorgänge von essentieller Bedeutung. Dafür sollen experimentelle Untersuchungen mittels der ultraschnellen Röntgentomographie an einer thermohydraulischen Versuchsanlage durchgeführt werden. Ziel ist es einen Beitrag zur Beschreibung komplexer Strömungsvorgänge zu liefern.
Department: Experimental Thermal Fluid Dynamics
Contact: Neumann, Martin
Requirements
• Studium des Chemie-Ingenieurwesen, Verfahrenstechnik, oder ähnlichen Ingenieurstudiengängen
• Kenntnisse im Bereich der Datenauswertung mit Matlab von Vorteil
• Freude am experimentellen Arbeiten
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Untersuchung des Einflusses von Regularisierungsmethoden auf Bildrekonstruktionsalgorithmen (Id 57)
Student practical training / Bachelor theses / Master theses / Diploma theses
Bei der tomographische Bildrekonstruktion muss ein diskretes inverses Problem gelöst werden, wofür algebraische Methoden wie zum Beispiel ART und CG-Verfahren verwendet werden können. Dabei spielt die Regularisierung, die den Einfluss von Diskretisierungsfehler und Messdatenrauschen auf die Lösung beschränkt, eine entscheidende Rolle. Deren Einfluss auf die Bildrekonstruktion von Röntgen- und Gamma-CT-Messdaten soll untersucht werden. Dazu sind folgende Teilaufgaben zu lösen:
• Implementierung verschiedener Regularisierungsmethoden
• Anwendung der Programme auf Messdaten
• Parameterstudien um die Regularisierungsmethoden für die Messdatensätze zu optimieren.
Department: Experimental Thermal Fluid Dynamics
Contact: Wagner, Michael, Dr. Bieberle, Martina
Requirements
• Programmierkenntnisse in MATLAB
• Grundkenntnisse zur numerischen Behandlung linearer Gleichungssysteme
Links:
