MGK
Integriertes Graduiertenkolleg Forschung
Die Forschung des SFB 1316 stützt sich auf promovierte Forscher, die eine solide Sachkenntnis auf dem sehr interdisziplinären Gebiet der instationären atmosphärischen Nichtgleichgewichtsplasmen und ihrer Grenzflächen zu Festkörpern und Flüssigkeiten erlangen sollen. Die Unterstützung von Nachwuchsforschern (ECR) ist auf die einzelnen akademischen Ebenen ausgerichtet, von Masterstudenten über Doktoranden bis hin zu unabhängigen PostDocs. Oberstes Ziel ist es, unabhängige, verantwortungsbewusste Forscher hervorzubringen/zu qualifizieren, die in ein internationales Netzwerk eingebettet sind. Dieses Ziel wird durch die Einrichtung eines integrierten Forschungskollegs (MGK) erreicht, das aus Vorlesungen, Workshops und praktischen Übungen für die ECRs besteht.
Das MGK ist die zentrale Plattform zum Aufbau der interdisziplinären Expertise unter den Doktoranden an den Schnittstellen zwischen Plasmaphysik - Oberflächenwissenschaft - (Oberflächen-)Chemie - Biologie. Doktoranden mit einem Hintergrund in Plasmaphysik werden gebeten, eine gezielte Ausbildung in Festkörperphysik, Biologie und Chemie zu besuchen und umgekehrt. Dementsprechend nehmen auch Doktoranden aus anderen Forschungsbereichen an den entsprechenden Vorlesungen teil. Alle Kurse stehen auch einheimischen Studenten offen und werden in englischer Sprache abgehalten, um internationale Studenten einzubeziehen. Außerdem dienen diese Kurse als lokale Werbung für den SFB 1316 und als Vernetzungsplattform für Masterstudenten und neue Doktoranden. Es wird ein erster Kontakt zwischen dem SFB 1316 und vielversprechenden Doktoranden hergestellt, die so motiviert werden können, sich für eine Stelle im SFB zu bewerben. Diese Kurse sind auch sehr attraktiv f ¨ ur ankommende Studierende, denen das International Office der Ruhr-Universit ¨ at Bochum vor und nach ihrer Ankunft die gesamte Palette der Willkommens- und Orientierungsdienste anbietet - insbesondere Unterkunft, Rechtsberatung, interkulturelle Sensibilisierung und Zugang zu Sprachkursen. Die Vorlesungen werden vom PI oder von eingeladenen Experten gehalten. Sie werden auch mit einigen praktischen Übungen kombiniert, bei denen es sich entweder um Demonstrationsexperimente zur Diagnose oder um Programmierkurse im Hörsaal zu den verfügbaren Simulationswerkzeugen handelt.
Das MGK baut auf der Expertise aus der Koordination des europäischen Graduiertenkollegs MC-ITN RAPID zu reaktiven Atmosphärendruckplasma-Wissenschaften (2013-2017) sowie aus dem integrierten Graduiertenkolleg des SFB-TR 87 (2010- ) auf. Das Ausbildungsprogramm des SFB 1316 ist komplementär zu dem des SFB-TR 87, der sich mit Niederdruckplasmen befasst, da der Schwerpunkt im SFB 1316 auf Atmosphärendruckplasmen und auf (Plasma-)Chemie liegt. Die Basiskurse zu den Grundlagen der Plasmadiagnostik, den Grundlagen der Modellierung oder den Grundlagen der Chemie werden gemeinsame Veranstaltungen aller Forschungsverbünde an der RUB sein. Durch die kontinuierliche und langjährige Entwicklung an der RUB bei der Unterstützung von Nachwuchswissenschaftlern sind Formate wie internationale Workshops, die Überwachung des Fortschritts der Nachwuchswissenschaftler durch Karriereentwicklungspläne (CDP) und jährliche Fortschrittsberichte (APR) sowie Mentoring für die Nachwuchswissenschaftler durch PIs in Wissenschaft und Industrie an der RUB gut etabliert.
Ergänzt werden die Angebote des MGK durch die RUB Research School auf dem Campus der RUB und durch die Research Academy Ruhr als Dach der Angebote der Universität im Ruhrgebiet.
MGK
Workshop Elektrochemie
Das Team des PI Timo Jacob an der Universität Ulm organisierte einen Workshop zu den Grundlagen und Anwendungen der Elektrochemie. Die Ähnlichkeit zur Plasmaforschung ist frappierend, denn die Debye-Hückel-Theorie ist der Kern beider Systeme - Plasmen und Elektrochemie im Elektrolyten. Dennoch gibt es erhebliche Unterschiede, da die Grenzschicht im Elektrolyten vor einer Elektrode viel komplexer ist als in einem Plasmamantelbereich. Die Themen des Workshops reichten von einer allgemeinen Einführung in die Elektrochemie über Methoden zur Elektrokatalyse bis hin zur theoretischen Modellierung elektrochemischer Prozesse.
Crash Course
Heterogene Katalyse und Plasmakatalyse
Am 8.11.2023 gab Leon Leffers (Univ. Twente) einen Crashkurs über heterogene Katalyse und die Aussichten und Prinzipien der Plasmakatalyse. ECRs und PIs aus den verschiedenen Disziplinen des CRC nahmen an diesem Crash-Kurs teil und diskutierten die Details der Verbindung von Plasmaphänomenen mit katalytischen Oberflächenprozessen.
MGK-Kolloquium
Virtuelles MGK-Kolloquium
Der wissenschaftliche Austausch zwischen den SFB-Mitgliedern und der Gruppe der Nachwuchswissenschaftler findet seit dem Start des SFB 1316 in den drei jährlichen Projekttreffen und in den vom SFB 1316 organisierten Workshops kontinuierlich statt. Es ist jedoch sehr wichtig, dass die ECR auch eine Plattform haben, um sich in einem Konferenzrahmen auszutauschen, ohne den Einfluss ihres Beraters, um die Diskussionen unter den ECR zu stimulieren. Stattdessen beschloss der SFB 1316, ein eigenes MGK-Kolloquium zu organisieren, zu dem die ECR des SFB 1316 und des SFB-TR 87 eingeladen wurden. Dieses Treffen wurde von den ECRs J. Kuhfeld und P. Preissing am 21.04.2021 in einem virtuellen Format organisiert. Prominente geladene Redner bei dieser Veranstaltung waren Prof. A. Bogaerts (Universität Antwerpen), Dr. S. Iseni (GREMI, Orléans) und Dr. T.L. Chng (LPP Paris). Neben den Präsentationen im Rahmen einer Zoom-Sitzung wurden virtuelle Postersitzungen durchgeführt, um die Interaktion zwischen den ECR zu verbessern.
JSPS Kern-zu-Kern-Programm
Patrick Hermanns besucht Forschungsgruppe in Osaka
Ich habe die Hamaguchi Laboratorien an der Universität Osaka in Japan für 3 Monate besucht. Der Laboraustausch wurde teilweise durch das CRC-1316 und das JSPS Core-to-core Programm finanziert. Die Gruppe von Prof. Satoshi Hamaguchi entwickelte eine Reaktions-Diffusions-Konvektions-Simulation für die Erzeugung und den Transport chemischer Spezies in Wasser, die durch Atmosphärendruckplasma eingeführt werden.
Während meines Aufenthalts arbeitete ich an einem mehrphasigen Flüssigkeitsmodell. Das typische Strömungsfeld eines turbulenten Atmosphärendruck-Plasmastrahls in unmittelbarer Nähe einer Flüssigkeit wurde durch Lösung eines K-Epsilon-Turbulenzmodells modelliert. Für die gekoppelte Strömung von gasförmiger und flüssiger Phase wurde eine Volume-of-Fluid (VOF)-Methode angewandt. Die Simulationen stimmen sehr gut mit experimentellen Ergebnissen aus der Literatur überein. Die Ergebnisse aus den Strömungssimulationen wurden in die Reaktions-Diffusions-Konvektions-Gleichungen integriert, um den Einfluss verschiedener Strömungsregime auf die Bildung und den Transport chemischer Spezies in der Flüssigkeit zu bewerten.
In Bochum University, I am working as a PhD-Student within project “B5: 2D-plasma-liquid-solid interfaces – plasma electrolytic oxidation“. The results generated can be useful for this project in regards of chemical species generation inside of liquids. In addition, the fluid flow model is interesting for other groups working with atmospheric-pressure plasmas (e.g. B2: “Self-organization of sub-µm surface structures stimulated by microplasma generated reactive species and short-pulsed laser irradiation“). Summarizing I can say, that I had a very pleasant stay in Osaka, that I personally enjoyed a lot. The cooperation with Hamaguchi Laboratories were very fruitful and everyone was very kind during my stay.