Design eines Resonators

Studien- und Diplomarbeiten am Institut TEMF

Thema: Design eines Resonators für ein NMR-Spektrometer

Arbeitsgebiet: Hochfrequenzdesign / Teilchendynamik

Dynamic Nuclear Polarization

Beschreibung:

Das multidisziplinäre Forschungsprojekt “Bio-DNP” wird von der EU gefördert mit dem Ziel, die nächste Generation von Kernspinresonanz (NMR) Spektrometern zu entwickeln. Schwerpunkt heutiger hochauflösender NMR Spektrometer ist die Aufklärung von Strukturen und dynamischen Prozessen in biologischen Systemen. Leider können diese Spektrometer wegen ihrer geringen Empfindlichkeit nur relativ kleine biologische Systeme (z. B. Proteine) untersuchen. Die heutzutage gängigste Methode, die Empfindlichkeit des NMR Spektrometers zu steigern, ist die Verwendung stärkerer Magnetfelder. Der Stärke möglicher Magnetfelder sind aber aus technischen Gründen und auch aus Kostengründen enge Grenzen gesetzt. Ein anderer Weg, das Signal und damit die Empfindlichkeit um bis zu zwei Größenordnungen zu steigern, ist die Anwendung der dynamischen Kernspinpolarisation (dynamic nuclear polarization DNP). Eine erfolgreiche Anwendung der DNP auf die hochauflösende Flüssigkeits-NMR würde eine grundlegende Auswirkung auf die Untersuchung biologischer Systeme wie auch auf medizinische Anwendungen haben.

Ziel dieses Projektes ist der Entwurf eines Doppel-Resonators für 260 GHz (Elektronenfrequenz) und 400 MHz (Protonenfrequenz).

Dieses Projekt wird in Zusammenarbeit mit dem Institut für Physikalische und Theoretische Chemie der Johann Wolfgang Goethe-Universität in Frankfurt am Main mit Prof. T. Prisner und Dr. M.J. Prandolini durchgeführt (www.bio-dnp.uni-frankfurt.de).

Voraussetzungen:

Grundlegende Kenntnisse im Programmieren, Interesse an Numerik, Erfahrung mit EM-Simulationsprogrammen wie CST MWS

Betreuer: Wolfgang F.O. Müller

Gebäude S2|17, Raum 225

Durchwahl: 4975