Physiker · Senior Researcher

Dr. Stefan Funkner

Phasenraum-Tomographie, ultraschnelle Diagnostik von Elektronenpaketen und inverse Probleme in der Beschleunigerphysik.

Porträt von Stefan Funkner
© KIT
Seit 2017
Senior Researcher, IBPT, KIT
Dr. rer. nat.
Ruhr-Universität Bochum
JSPS-Stipendiat
Universität Fukui, Japan
Feodor Lynen
Rückkehrstipendium, Humboldt-Stiftung

Über mich

Ich bin Physiker und wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Beschleunigerphysik und Technologie (IBPT) des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT). In meiner Forschung verbinde ich Mathematik, Physik und computergestützte Methoden, um die Dynamik von Elektronenpaketen in Teilchenbeschleunigern zu untersuchen.

Zuletzt habe ich gezeigt, wie sich fortgeschrittene elektro-optische Messungen mit der beschleunigerspezifischen Dynamik der Elektronenpakete kombinieren lassen, um deren Phasenraumdichte am KIT-Forschungsbeschleuniger KARA zu rekonstruieren.

Meine wissenschaftliche Laufbahn begann in der mathematischen Physik an der Universität Leipzig. Dort beschäftigte ich mich mit Differentialgeometrie und Quantengravitation, mit Schwerpunkt auf der Geometrie der Ashtekar-Variablen. Für die Promotion wechselte ich an die Ruhr-Universität Bochum und untersuchte wässrige Lösungen mit Terahertz-Spektroskopie. Anschließend forschte ich am Research Center for Development of Far-Infrared Region in Fukui, Japan, und entwickelte dort einen neuen Ansatz für kohärente stimulierte Raman-Streuung im Terahertz-Bereich.

Forschungsschwerpunkte

  1. Phasenraum-Tomographie

    Rekonstruktion der Verteilung von Elektronen in longitudinaler Position und Energie aus elektro-optischen Messungen. Sie zeigt, wie Mikrostrukturen in Elektronenpaketen entstehen und sich entwickeln.

  2. Ultraschnelle Diagnostik

    Entwicklung elektro-optischer und THz-empfindlicher Diagnostik für Elektronenpakete, von Messungen longitudinaler Profile mit MHz-Raten bis zur Charakterisierung transienter Nahfelder in Teilchenbeschleunigern.

  3. Inverse Probleme

    Entwicklung mathematischer und numerischer Methoden, um unbekannte Größen aus indirekten Beobachtungen zu bestimmen, mit Fokus auf Stabilität und Verlässlichkeit der Rekonstruktion.

  4. Terahertz-Spektroskopie

    Untersuchung intermolekularer Wechselwirkungen, der Dynamik von Wasserstoffbrücken und von Solvatationshüllen in Flüssigkeiten mit Terahertz- und nichtlinearer Raman-Spektroskopie.

Vier Stationen

Von der mathematischen Physik über die Chemie des Wassers zur Beschleunigerphysik.

  1. Leipzig

    bis 2005

    Mathematische Physik

    Diplom in Physik, Institut für Theoretische Physik, Universität Leipzig. Danach Zusatzqualifikationen in Humangenetik und Molekularbiologie.

  2. Bochum

    2007–2013

    Terahertz-Spektroskopie

    Promotion (Dr. rer. nat., 2007–2011) und Postdoc (2012–2013) in der Physikalischen Chemie bei Prof. Havenith, Ruhr-Universität Bochum.

  3. Fukui, Japan

    2013–2015

    Laser & THz-Raman

    JSPS-Postdoktorand (2013–2015), anschließend Assistant Professor (2015) am Research Center for Development of Far-Infrared Region bei Prof. Tani.

  4. Karlsruhe

    seit 2015

    Beschleunigerphysik

    Feodor-Lynen-Rückkehrstipendiat am LAS, KIT (2015–2016). Seit 2017 Senior Researcher am IBPT, KIT.

Ausgewählte Erstautor-Publikationen

Alle Publikationen →

Zitationszahlen, Stand Oktober 2026.

  1. 2023
    Revealing the dynamics of ultrarelativistic non-equilibrium many-electron systems with phase space tomography
    S. Funkner, G. Niehues, M. J. Nasse et al. · Scientific Reports 13, 4618 · doi:10.1038/s41598-023-31196-5
    18 Zitationen
  2. 2019
    High throughput data streaming of individual longitudinal electron bunch profiles
    S. Funkner, E. Blomley, E. Bründermann et al. · Phys. Rev. Accel. Beams 22, 022801 · doi:10.1103/PhysRevAccelBeams.22.022801
    41 Zitationen
  3. 2014
    Utilization of chirped laser pulses to measure stimulated Raman scattering of organic liquids in the terahertz regime
    S. Funkner, K. Saito, G. Niehues et al. · Appl. Phys. Lett. 105, 021103 · doi:10.1063/1.4890092
    13 Zitationen
  4. 2012
    Watching the low-frequency motions in aqueous salt solutions: the terahertz vibrational signatures of hydrated ions
    S. Funkner, G. Niehues, D. A. Schmidt et al. · J. Am. Chem. Soc. 134, 1030–1035 · doi:10.1021/ja207929u
    320 Zitationen
  5. 2012
    Urea, a structure breaker? Answers from THz absorption spectroscopy
    S. Funkner, M. Havenith, G. Schwaab · J. Phys. Chem. B 116 (45), 13374 · doi:10.1021/jp308699w
    97 Zitationen

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