Paul Scherrer Institut (PSI)
Villigen PSI
Auszubildender in fortgeschrittenen Messtechniken für HTS-Magnete
- 09 Juni 2026
- 100%
- Festanstellung
- Villigen PSI
Über den Job
Das Paul Scherrer Institut PSI ist das grösste Forschungsinstitut für Natur- und Ingenieurwissenschaften in der Schweiz. Wir betreiben Spitzenforschung in den Bereichen Zukunftstechnologien, Energie und Klima, Gesundheitsinnovation und Grundlagen der Natur. Durch Grundlagen- und angewandte Forschung arbeiten wir an nachhaltigen Lösungen für grosse Herausforderungen der Gesellschaft, Wissenschaft und Wirtschaft. Das PSI engagiert sich für die Ausbildung zukünftiger Generationen. Daher sind etwa ein Viertel unserer Mitarbeitenden Postdocs, Doktoranden oder Auszubildende. Insgesamt beschäftigt das PSI 2300 Personen.
Für das PSI Center for Accelerator Science and Engineering suchen wir eine/n
Ihre Aufgaben
Am PSI wächst das Interesse an supraleitenden Magneten, die mit Hochtemperatursupraleiter-(HTS)-Technologie gebaut werden. Die Notwendigkeit, diese Magnete während des dynamischen Betriebs zu charakterisieren, wird immer wichtiger. Obwohl HTS-Magnete grosse Betriebsmargen erlauben, können sie je nach praktischem Design eine schlechte Feldqualität und/oder übermässige Wechselstromverluste aufweisen.
Zur Beurteilung der Feldqualität (d.h. Feldharmonischen) ist die am besten geeignete Messtechnik die rotierende Spule. Die derzeit am PSI verfügbaren Messsysteme sind jedoch für Magnete ausgelegt und implementiert, die unter stationären Bedingungen betrieben werden. Dadurch wird die gesamte Rechenlast auf die Nachbearbeitung verlagert. Zudem ist das Datenstreaming während der Spulensignalerfassung zeitlich begrenzt (typischerweise 5 s). Dies vereinfacht die Steuerungssoftware erheblich, da keine komplexen Entwurfsmuster zur Verwaltung der kontinuierlichen Erfassung und Speicherung grosser Datenmengen erforderlich sind, was andernfalls einen Engpass bei der Erfassungsgeschwindigkeit verursachen könnte.
Um die Anforderungen an Feldqualitätsmessungen während des dynamischen Magnetbetriebs zu erfüllen, muss ein Teil der Rechenlast auf die Echtzeit-Signalverarbeitung verlagert werden. Dies umfasst die numerische Integration der Spulenspannungssignale, nachdem sie in den digitalen Bereich umgewandelt wurden. Dieser Ansatz bewahrt die Messgenauigkeit und reduziert gleichzeitig die erforderliche Datenübertragungsrate, dank der beim Integrationsprozess inhärenten Abtastratenreduzierung.
Typische Messaufbauten für Wechselstromverluste in HTS-Magneten verwenden teure Lock-in-Verstärker. Mit geeigneter Hardware und intelligenter Signalverarbeitung können diese Instrumente durch dieselbe Hardware ersetzt werden, die für Echtzeitmessungen mit rotierender Spule verwendet wird.
Im Rahmen der Implementierung der Echtzeitverarbeitung von rotierenden Spulensignalen und der potenziellen Wiederverwendung der Hardware für Wechselstromverlustmessungen besteht das Ziel dieser Arbeit darin, die numerische Integration der Messspulensignale auf einer NI FPGA-Platine zu entwerfen, zu testen und in Betrieb zu nehmen. Die Hauptaufgaben des Praktikums sind:
- Vertraut werden mit NI FPGA rekonfigurierbaren Modulen
- Entwurf und Entwicklung von NI LabVIEW FPGA-Code, der die Messanforderungen erfüllt
- Inbetriebnahme der FPGA-Anwendung während Feldqualitätsmessungen an realen Magneten
- Integration der neuen HW und SW in die bestehende Steuerungsanwendung für Rotierende-Spule-Messungen
Ihr Profil
- Sie sind Student/in der Elektrotechnik/Elektronik und befinden sich mindestens im letzten Jahr des Bachelorstudiums (mindestens 4 Semester)
- Sie verfügen über ein klares Verständnis der FPGA-Technologie
- Sie haben Interesse an numerischer Signalverarbeitung
- Sie haben Ihre Masterarbeit noch nicht abgeschlossen
Wir bieten
Unsere Institution basiert auf einer interdisziplinären, innovativen und dynamischen Zusammenarbeit.
Der Vertrag ist auf 7 Monate befristet.
Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an Dr Giuseppe Montenero, Telefon +41 56 310 52 61.
Bitte reichen Sie Ihre Bewerbung online für die Stelle als Auszubildender (Index-Nr. 8431-28384) ein.
Paul Scherrer Institut, Personalmanagement, Lara Essig, 5232 Villigen PSI, Schweiz
