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Magnettechnologie andNumerische Feldberechnung

S. RussenschuckCERN, TE-MCS

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CMS (Klasse 1)

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LHC Magnete im Tunnel (Klasse 2)

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LHC Dipol

Hohes Feld und hohe Stromdichte

Feld 8.3 TApertur 56 mmLänge 14.3 mNom. Strom 11800 AEnergie 6.9 MJ

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Ein Multiphysik Problem

Strahlphysik

Materialwissenschaft: Supraleitende Kabel, Stahl, Isolierung

Grossmaschinenbau und Feinmechanik

Vakuumtechnik

Tieftemperaturphysik (Superflüssiges Helium)

Vermessungswesen (Magnetausrichtung)

Feldmessungen und Quenchtests

Elektrotechnik (Netzgeräte, Durchführungen, Bussysteme, Quenchüberwachung)

– Analytische und Numerische Feldberechnung

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Analytische und Numerische Feldberechnung

Lineare Algebra Vektoranalysis Harmonische Felder Green’sche Funktionen und Spiegelungsmethode Funktionentheorie Differentialgeometrie Numerische Feldberechnung Cartan-Kalkül und Diskreter Elektromagnetismus Hysteresemodellierung Gekoppelte (thermisch, magnetisch, elektrisch) Systeme Mathematische Optimierung

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Das CERN Feldberechnungsprogramm ROXIE

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Integrierter Entwurf

Objektorientierte Geometriegenerierung

Konzeptdesign mit genetischen Optimierungsmethoden

Minimierung von Saturationseffekten im Eisenjoch (BEM-FEM Kopplung)

Berechnung der Supraleitermagnetisierung

Berechnung der Wirbelströme im Rutherford-Kabel (Roebelstab)

Quenchsimulation

3D-Spulengeometrie und Eisenjochoptimierung

Toleranzanalysen

Erstellung von Zeichnungen, rapid prototyping

Inverse Feldberechnung

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Der LHC Magnet Zoo

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Normalleitende Magnete

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Optimization Algorithms

TU-Wien

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Finite-Elemente/Randelemente Kopplung (FEM-BEM)

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TU-Stuttgart, Uni. Saarland

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Parametrische Gitternetzgenerierung (Top. Gebietszerlegung)

TU-Stuttgart

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Differentialgeometrie fuer Spulenenden

TU-Vienna

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Supraleiter Magnetisierung (Hystherese Model)

TU-Berlin

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Wirbelstroeme in Roebelstaeben (Algebraische Topologie)

Univ. Rom

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Quench Verlauf (Multi-Physik)

Magnet normal-leitend

Quench-back

Quench erkannt

Quenchheizerwirksam

Diode schaltet

TU-Berlin

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CERN Doktorandenprogramm

Existierendes CERN Doktorandenprogramm

derzeit ca. 85 Doktoranden des Programms am CERN– technisch orientierte Themen– typisch 2 - 3 Jahre Aufenthalt am CERN– danach Promotion an Heimathochschule

Bislang nur geringe deutsche Beteiligung

Zusätzlich 20 Deutsche durch das Wolfgang-Gentner Programm

Bewerbungen:– direkt bei CERN über e-RT: http://ert.cern.ch/

Nächste Bewerbungsfristen

– 22. September 2009 (Bewerbungsfrist: 7.08.2009)

– 1. December 2009 (Bewerbungsfrist: 23.10.2009)