Das GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung in Darmstadt betreibt PHELIX (Petawatt High-Energy Laser for Heavy-Ion Experiments), eine der führenden Hochleistungslaseranlagen für Forschung in der Hochenergiedichtephysik, lasergetriebener Teilchenbeschleunigung und fortgeschrittener Plasmadiagnostik. In enger Anbindung an die Beschleunigerinfrastruktur der GSI sowie das internationale Großprojekt FAIR (Facility for Antiproton and Ion Research), das derzeit aufgebaut wird, bietet PHELIX einzigartige experimentelle Möglichkeiten in einem interdisziplinären und internationalen Umfeld.

In diesem Rahmen untersucht das DFG-Projekt "Ultra-Bright Laser-Driven MeV Particle and Radiation Sources via Direct Laser Acceleration of Electrons in Foams for Multidisciplinary Research" die Direct Laser Acceleration (DLA) von Elektronen in bislang kaum erforschten Intensitätsregimen: (a) nahe-relativistische Intensitäten mit großen Fokusspots und (b) ultra-hochrelativistische Intensitäten.

Aufbauend auf früheren PHELIX-Experimenten und numerischen Simulationen kommen nahe-kritische Dichte Targets zum Einsatz (Fall a) sowie nanostrukturierte Targets (Fall b).

Ziel ist es, die zugrunde liegenden Beschleunigungsprozesse besser zu verstehen und eine Elektronenquelle mit erhöhter Energie und Ladung zu entwickeln sowie darauf basierende sekundäre Photonen- und Neutronenquellen zu erschließen.

Für die Abteilung Plasmaphysics suchen wir

PhD student (all genders) 65%

Kennziffer: 26.15-1700

Ihre Aufgaben:

• Entwicklung und Implementierung von Diagnostiken zur Messung der Energie- und Winkelverteilung von Elektronen für Experimente an europäischen Kurzpuls-PW-Laseranlagen im ultra-hochrelativistischen Intensitätsbereich
• Konzeption und Aufbau eines szintillatorbasierten Spektrometers für den Hochrepetitionsbetrieb
• Planung und Durchführung von Experimenten mit Low-Density-Foams als Targets sowie Mitwirkung bei Aufbau, Betrieb und Auswertung der Messkampagnen
• Untersuchung und Optimierung von DLA-basierter Synchrotronstrahlung (Betatronstrahlung) und Inverse-Compton-Streuung
• Einarbeitung in und Anwendung von Monte-Carlo-Simulationen (GEANT4 oder FLUKA) zur Auswertung von Gammaspektren aus Messdaten
• Erzeugung und Charakterisierung von Bremsstrahlung im Bereich der Giant-Dipole-Resonanz (GDR > 7,5 MeV), Isotopenproduktion und ultrahohen Neutronenflüssen
• Durchführung von Kernaktivierungsmessungen an mittel-/hoch-Z-Materialien sowie Analyse der Aktivierungsprodukte
• Betrieb und Auswertung von Messungen mit einem hochreinen Germaniumdetektor (HPGe)
• Dokumentation, Präsentation und Veröffentlichung der Ergebnisse sowie Mitarbeit an wissenschaftlichen Publikationen

Ihr Profil:

Erforderlich:

• Masterabschluss in Physik;
• sehr gute Programmierkenntnisse (z. B. Python/C++);
• grundlegende Kenntnisse in numerischer Analyse;
• Motivation für experimentelle Arbeit in einem internationalen Team;
• sehr gute Englischkenntnisse (B2–C1).

Wünschenswert:

• Erfahrung mit 2D-PIC-Simulationen und Monte-Carlo-Codes (GEANT4 oder FLUKA);
• Kenntnisse in szintillatorbasierter Diagnostik sowie im Einsatz schneller Kameras (sCMOS, ICCD) für Experimente mit hoher Wiederholrate.
• Vorteilhaft sind außerdem Erfahrung in Timing/Synchronisation sowie automatisierter Datenanalyse.

Wir bieten Ihnen eine vielseitige, abwechslungsreiche und anspruchsvolle Tätigkeit an einem überdurchschnittlich gut ausgestatteten Arbeitsplatz mit interessanten und vielfältigen Aufgaben. Teamarbeit und der Wille zur Weiterbildung sind für uns unerlässlich.

GSI bietet weiterhin verschiedene Angebote zur Vereinbarkeit von Familie und Beruf, Angebote im Bereich des betrieblichen Gesundheitsmanagements, betriebliche Sozialberatungsangebote, persönliche Weiterbildungs- und Qualifizierungsangebote, Job-Ticket, Leistungen zur Rentenzusatzversorgung, zusätzliche Betriebliche Freizeit, sowie einen Betriebssportverein "Schnelle Ionen".

Der Vertrag ist auf drei Jahre befristet. Die Vergütung erfolgt nach dem Tarifvertrag für den öffentlichen Dienst (TVöD). Der frühestmögliche Eintrittstermin ist der 1. April 2026.

GSI fördert die berufliche Entwicklung von Frauen und begrüßt es, wenn sich Frauen durch die Ausschreibung besonders angesprochen fühlen.

Schwerbehinderte erhalten bei gleicher Qualifikation den Vorzug.

Fragen zu dieser Stelle richten Sie bitte an Prof. Olga Rosmej (o.rosmej(at)gsi.de).

Bitte senden Sie Ihre vollständigen Bewerbungsunterlagen inklusive Ihrer Gehaltsvorstellung unter Angabe der Kennziffer 26.15-1700 bis 10.03.2026 über das Onlineportal auf unserer Webseite:

Weitere Informationen über FAIR und GSI finden Sie unter www.gsi.de und www.fair-center.eu.

GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH

Abteilung Personalmanagement