Department of Engineering and Communication

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Prof. Dr Bernd Klein

Digital Signal Processing and Radio Astronomical Instrumentation/Professor at the Max Planck Institute for Radio Astronomy (MPIfR)/Head of Department "Digital Signal Processing" and "Submm Technology "APEX Project Manager and CoPI GREAT @ SOFIA (NASA / DL

Bernd.Klein@h-brs.de bklein@MPIfR-Bonn.MPG.de

Unit

Department of Engineering and Communication

Location

Sankt Augustin

Room

B 203

Address

Grantham-Allee 20

53757 Augustin

Telephone

+49 2241 727 (H-BRS) +49 228 525 286 (MPIfR)

Fax

+49 2241 865 8727 (H-BRS) / +49 228 525 507 (MPIfR)

Profile

Wissenschaftlicher Leiter der technischen Abteilungen für
Digitale Signalverarbeitung und Submillimeter Technologie
am Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIfR), Bonn.

MPIfR WWW-Seite

www.bernd-klein.de

Arbeitsschwerpunkte und Projektleitungen:

Projektmanager Atacama Pathfinder EXperiment (APEX), Chile

Co-Investigator German Receiver for Astronomy at Terahertz Frequencies (GREAT) für das Flugzeugobservatorium SOFIA (NASA / DLR)

Teilprojektleiter Sonderforschungsbereich 956: Conditions and Impact of Star Formation - Astrophysics, Instrumentation and Laboratory Research

Projektgruppe: AtLAST - Atacama Large Aperture Submillimeter Telescope

Digitale Signalverarbeitung  und  Maschinelles Lernen

Entwicklung von Instrumenten (Empfänger und Backends) für die Radioastronomie

Lehre:

Master-ET / Wahlfach: Radioastronomische Instrumentierung (H-BRS / EMT)

Master: Radio Astronomy: Tools, Applications, Impacts (Backends, Uni Bonn)

 

Curriculum vitae

1989 – 1993: Studium der Elektrotechnik und techn. Informatik an der FH-Gießen-Friedberg

1993 – 1996: Ergänzungsstudium: Allgemeine Elektrotechnik an der Universität Siegen

1997 – 1999: Wissenschaftlicher Mitarbeiter an der TU Dortmund, Lehrstuhl für Betriebssysteme

1999 – 2004: Doktorand am Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIfR) in Bonn

11.02.2005: Promotion in Astronomie an der Universität Bonn

2001 – 2002: Entwicklungsingenieur im Digitallabor, MPIfR

2002 – 2009: Leiter des Digitallabors am MPIfR

2009 – 2015:
Professor für "Elektronische Schaltungs- und Mikroprozessortechnik",
Fachbereich EMT an der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg

seit 04 / 2015: Abteilungsleiter „Digitale Signalverarbeitung“ am MPIfR

04 / 2015 – 02 / 2020: 
Stiftungsprofessur (W2) der Max-Planck-Gesellschaft für
„Digitale Signalverarbeitung und radioastronomische Instrumentierung“,
Fachbereich EMT, H-BRS und MPIfR

seit 09 / 2018: Abteilungsleiter "Submillimeter Technologie" am MPIfR

seit 09 / 2018: Co-PI GREAT-Empfänger für SOFIA (DLR / NASA)

seit 09 / 2018: Projekt Manager: APEX Radioteleskop (Chile)

seit 2019: Teilprojektleiter "Digitale Signalverarbeitung" im SFB 956
                   → https://www.sfb956.de/project/d4

seit 03 / 2020:
Stiftungsprofessur (W3) der Max-Planck-Gesellschaft für
„Digitale Signalverarbeitung und radioastronomische Instrumentierung“,
Fachbereich EMT, H-BRS und MPIfR

 

Awards

"THz Science and Technology Best Paper Award 2018", IEEE Microwave Theory and Techniques Society
 

Projects

  • Entwicklung von digitalen breitbandigen Fast Fourier Transform Spektrometern (FFTS)
  • Backends und Steuerungssysteme für radio-astronomische Empfänger
  • Entwicklung von Readout-Backends für neuartige MKID-Detektoren
  • Instrumentierung für die Teleskope Effelsberg, APEX, SOFIA, MeerKAT, u.a.
  • Entwicklung von speziellen Instrumenten zur Messung von Radiopulsaren
  • Beobachtungen und Suche von Radiopulsaren.
  • THz Spektroskopie
  • Instrumentierung im Submillimeter Wellenlängenbereich

Publications

  • Helmut Wiesemeyer, Rolf Güsten, Rebeca Aladro, Bernd Klein, Heinz-Wilhelm Hübers, Heiko Richter, Urs U. Graf, Matthias Justen, Yoko Okada, and Jürgen Stutzki, "First detection of the atomic 18O isotope in the mesosphere and lower thermosphere of Earth", Phys. Rev. Research 5, 013072, 2023
     
  • Heinz-Wilhelm Hübers, Heiko Richter, Christof Buchbender, Rolf Güsten, Ronan Higgins, Bernd Klein, Jürgen Stutzki, and Helmut Wiesemeyer, "Atomic oxygen in the mesosphere and lower thermosphere measured by terahertz heterodyne spectroscopy", vEGU21, the 23rd EGU General Assembly, 2021, 10.5194/egusphere-egu21-7658
     
  • Eatough, R. P. ; Torne, P. ; Desvignes, G. ; Kramer, M. ; Karuppusamy, R. ; Klein, B. ; Spitler, L. G. ; Lee, K. J. ; Champion, D. J. ; Liu, K. ; Wharton, R. S. ; Rezzolla, L. ; Falcke, H., "Multi-epoch searches for relativistic binary pulsars and fast transients in the Galactic Centre", Accepted for publication in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 11 Aug 2021, arXiv:2108.05241
     
  • Matteo Luisi, Loren D. Anderson, Nicola Schneider, Robert Simon, Slawa Kabanovic, Rolf Güsten, Annie Zavagno, Patrick S. Broos, Christof Buchbender, Cristian Guevara, Karl Jacobs, Matthias Justen, Bernd Klein, Dylan Linville, Markus Röllig, Delphine Russeil, Jürgen Stutzki, Maitraiyee Tiwari, Leisa K. Townsley, Alexander G. G. M. Tielens, "Stellar feedback and triggered star formation in the prototypical bubble RCW 120", Science Advances, Vol. 7, no. 15, DOI: 10.1126/sciadv.abe9511, 9. April 2021,
    https://advances.sciencemag.org/content/7/15/eabe9511
     
  • Luisi, M.;  Anderson, L.;  Schneider, N.;  Simon, R.;  Kabanovic, S.;  Guesten, R.;  Zavagno, A.; Broos, P.;  Buchbender, C.;  Guevara, C.;  Jacobs, K.;  Justen, M.;  Klein, B.;  Linville, D.;  Roellig, M.; Russeil, D.;  Stutzki, J.;  Tiwari, M.; Townsley, L.;  Tielens, A., "Stellar feedback and triggered star formation in the prototypical bubble RCW 120", American Astronomical Society, Vol. 53, No. 1 e-id 2021n1i137p04, January 2021
     
  • Heiko Richter, Christof Buchbender, Rolf Güsten, Ronan Higgins, Bernd Klein, Jürgen Stutzki, Helmut Wiesemeyer, "Direct measurements of atomic oxygen in the mesosphere and lower thermosphere using terahertz heterodyne spectroscopy", Nature - Communications Earth & Environment volume 2, Article number: 19, 2021,
    https://www.nature.com/articles/s43247-020-00084-5
     
  • Carlos A. Durán, Rolf Güsten, Christophe Risacher, Andrej Görlitz, Bernd Klein, Nicolas Reyes, Oliver Ricken, Hans-Joachim Wunsch, Urs U. Graf, Karl Jacobs, Cornelia E. Honingh, Jürgen Stutzki, Gert de Lange, Yan Delorme, Jean-Michel Krieg, Dariusz C. Lis, "4GREAT -- a four-color receiver for high-resolution airborne terahertz spectroscopy", IEEE Transactions on Terahertz Science and Technology, Volume: 11, Issue: 2, March 2021, https://ieeexplore.ieee.org/document/9282192
     
  • Jacob, Arshia M.;  Menten, Karl M.;  Wiesemeyer, Helmut;  Guesten, Rolf; Wyrowski, Friedrich; Klein, Bernd, "First detection of 13CH in the interstellar medium", Astronomy & Astrophysics, Volume 640, A125, 2020, 
    A&A highlight paper
     
  • Khudchenko, Andrey;  Fominsky, Michael;  Heiter, Christopher;  Heyminck, Stefan; Güsten, Rolf; Klein, Bernd;  Hesper, Ronald;  Baryshev, Andrey M.; Barkhof, Jan; Rudakov, Kirill; Montofre, Daniel;  van Nguyen, Duc; Koshelets, Valery P.; Dmitriev, Pavel N., "Design and Performance of a Sideband Separating SIS Mixer for 800─950 GHz", IEEE Transactions on Terahertz Science and Technology, vol. 9, issue 6, pp. 532-539, 2019
     
  • Güsten, R., Wiesemeyer, H., Neufeld, D., Menten, K. M., Graf, U., Jacobs, K., Klein, B., Ricken, O., Risacher, C., Stutzki, J., "Astrophysical detection of the helium hydride ion HeH+", Nature volume 568, pages357–359, 2019
     
  • C. Risacher, R. Güsten, J. Stutzki, H.-W. Hübers, R. Aladro, A. Bell, C. Buchbender, D. Büchel, T. Csengeri, C. Duran, U. U. Graf, R. D. Higgins, C. E. Honingh, K. Jacobs, M. Justen, B. Klein, M. Mertens, Y. Okada, A. Parikka, P. Pütz, N. Reyes, H. Richter, O. Ricken, D. Riquelme, N. Rothbart, N. Schneider, R. Simon, M. Wienold, H. Wiesemeyer, M. Ziebart, P. Fusco, S. Rosner and B. Wohler, "The upGREAT Dual Frequency Heterodyne Arrays for SOFIA", Journal of Astronomical InstrumentationVol. 07, No. 04, 1840014 (2018), https://doi.org/10.1142/S2251171718400147 
     
  • Tiwari, M., Menten, K. M., Wyrowski, F., Perez-Beaupuits, J. P., Wiesemeyer, H., Güsten, R., Klein, B. and Henkel, C., "Unveiling the remarkable photodissociation region of Messier 8", Astronomy & Astrophysics, Volume 615, id.A158, 17 pp., 07/2018
     
  • Risacher, C.; Guesten, R.; Stutzki, J.; Huebers, H.-W.; Bell, A.; Buchbender, C.; Buechel, D.; Csengeri, T.; Graf, U. U.; Heyminck, S.; Higgins, R. D.; Honingh, C. E.; Jacobs, K.; Klein, B.; Okada, Y.; Parikka, A.; Puetz, P.; Reyes, N.; Ricken, O.; Riquelme, D.; Simon, R.; Wiesemeyer, H., "The upGREAT 1.9 THz multi-pixel high resolution spectrometer for the SOFIA Observatory", Astronomy & Astrophysics, Volume 595, id.A34, 7 pp., 10/2016
    https://doi.org/10.1051/0004-6361/201629045
     
  • Risacher, Christophe; Gusten, Rolf; Stutzki, Jurgen; Hubers, Heinz-Wilhelm; Buchel, Denis; Graf, Urs U.; Heyminck, Stefan; Honingh, Cornelia E.; Jacobs, Karl; Klein, Bernd; Klein, Thomas; Leinz, Christian; Putz, Patrick; Reyes, Nicolas; Ricken, Oliver; Wunsch, Hans-Joachim; Fusco, Paul; Rosner, Stefan, "First Supra-THz Heterodyne Array Receivers for Astronomy With the SOFIA Observatory", IEEE Transactions on Terahertz Science and Technology, vol. 6, issue 2, pp. 199-211, 03/2016
     
  • Wyrowski, F.; Güsten, R.; Menten, K. M.; Wiesemeyer, H.; Csengeri, T.; Heyminck, S.; Klein, B.; König, C.; Urquhart, J. S., "Infall through the evolution of high-mass star-forming clumps", Astronomy & Astrophysics, Volume 585, id.A149, 10 pp., 01/2016
     
  • Rezac, L.; Hartogh, P.; Güsten, R.; Wiesemeyer, H.; Hübers, H.-W.; Jarchow, C.; Richter, H.; Klein, B.; Honingh, N., "First detection of the 63 μm atomic oxygen line in the thermosphere of Mars with GREAT/SOFIA", Astronomy & Astrophysics, Volume 580, id.L10, 5 pp., 08/2015
     
  • Gong, Y.; Henkel, C.; Thorwirth, S.; Spezzano, S.; Menten, K. M.; Walmsley, C. M.; Wyrowski, F.; Mao, R. Q.; Klein, B., “A 1.3 cm Line Survey toward Orion KL”, Astronomy & Astrophysics, 06/2015
     
  • Torne, P.; Eatough, R. P.; Karuppusamy, R.; Kramer, M.; Paubert, G.; Klein, B.; Desvignes, G.; Champion, D. J.; Wiesemeyer, H.; Kramer, C.; Spitler, L. G.; Thum, C.; Güsten, R.; Schuster, K. F.; Cognard, I., “Simultaneous multi-frequency radio observations of the Galactic Centre magnetar SGR J1745-2900”, MNRAS Letters, 04/2015
     
  • Gong, Y.; Henkel, C.; Spezzano, S.; Thorwirth, S.; Menten, K. M.; Wyrowski, F.; Mao, R. Q.; Klein, B., “A 1.3 cm line survey toward IRC +10216”, Astronomy & Astrophysics, Volume 574, id.A56, 27 pp., 2015
     
  • Barr, E. D.; Champion, D. J.; Kramer, M.; Eatough, R. P.; Freire, P. C. C.; Karuppusamy, R.; Lee, K. J.; Verbiest, J. P. W.; Bassa, C. G.; Lyne, A. G.; Stappers, B.; Lorimer, D. R.; Klein, B., “The Northern High Time Resolution Universe pulsar survey - I. Setup and initial discoveries”, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 435, Issue 3, p.2234-2245, 2013
     
  • R. P. Eatough, et al., “A strong magnetic field around the supermassive black hole at the centre of the Galaxy”, Nature 501, 391–394, 2013
     
  • Eatough, R. P.; Kramer, M.; Klein, B.; Karuppusamy, R.; Champion, D. J.; Freire, P. C. C.; Wex, N.; Liu, K., „Can we see pulsars around Sgr A*? The latest searches with the Effelsberg telescope.“,Proceedings of the International Astronomical Union, Volume 291, pp. 382-384, 2013
     
  • Requena-Torres, M. A.; Güsten, R.; Weiß, A.; Harris, A. I.; Martín-Pintado, J.; Stutzki, J.; Klein, B.; Heyminck, S.; Risacher, C., “GREAT confirms transient nature of the circum-nuclear disk”,Astronomy & Astrophysics, Volume 542, id.L21, 4 pp., 2012
     
  • Wyrowski, F.; Güsten, R.; Menten, K. M.; Wiesemeyer, H.; Klein, B., „Terahertz ammonia absorption as a probe of infall in high-mass star forming clumps”, Astronomy & Astrophysics, Volume 542, id.L15, 4 pp., 2012
     
  • Parise, B.; Du, F.; Liu, F.-C.; Belloche, A.; Wiesemeyer, H.; Güsten, R.; Menten, K. M.; Hübers, H.-W.; Klein, B., „Detection of OD towards the low-mass protostar IRAS 16293-2422“,Astronomy & Astrophysics, Volume 542, id.L5, 5 pp., 2012
     
  • Klein, B., Hochgürtel, S., Krämer, I., Bell, A., Güsten, R., “High-resolution wide-band Fast-Fourier Transform spectrometers”, SOFIA/GREAT special issue, Astronomy & Astrophysics, 542, L3, 2012
     
  • Ren, Y., Hovenier, J.N., Higgins, R., Gao, J.R., Klapwijk, T.M., Shi, S.C., Bell, A., Klein, B., Williams, B.S., Kumar, S., Hu, Q., Ren, J.L, “Terahertz heterodyne spectrometer using a quantum cascade laser”, Appl. Phys. Lett. 97, 2010
     
  • Monfardini, A., Swenson, L.J., Bideaud, A., Désert, F.X., Yates, S.J.C., Benoit, A., Baryshev, A.M., Baselmans, J.J.A., Doyle, S., Klein, B.; Roesch, M., Tucker, C., Ade, P., Calvo, M., Camus, P., Giordano, C., Güsten, R., Hoffmann, C., Leclercq, S., Mauskopf, P., Schuster, K.F., “NIKA: A millimeter-wave kinetic inductance camera”, Astronomy & Astrophysics, 521, id.A29, 2010
     
  • Khosropanah, P., Baryshev, A., Zhang, W., Jellema, W., Hovenier, J.N., Gao, J.R., Klapwijk, T.M., Paveliev, D.G., Williams, B.S., Kumar, S., Hu, Q., Reno, J.L., Klein, B. and Hesler, J.L., “Phase-locking of a 2.7-THz quantum cascade laser to a microwave reference”, Optics Letters, Vol. 34, Issue 19, pp. 2958-2960, 2009
     
  • Yates, S.J.C., Baryshev, A.M., Baselmans, J.J.A., Klein, B., Güsten, R., “Fast Fourier transform spectrometer readout for large arrays of microwave kinetic inductance detectors”, Applied Physics Letters, Volume 95, Issue 4, id. 042504, 2009
     
  • Klein, B., et al., “The Next Generation of Fast Fourier Transform Spectrometer”, 19th International Symposium on Space Terahertz Technology, 2008
     
  • Klein, B., Philipp, S.D., Güsten, R., Krämer, I., Samtleben,D. “A new generation of spectrometers for radio astronomy: Fast Fourier Transform Spectrometer”, Proc. of the SPIE, Millimeter and Submillimeter Detectors and Instrumen­tation for Astronomy III. Vol. 6275, pp. 627511, 2006
     
  • Klein, B., Philipp, S.D., Krämer, I., Kasemann, C., Güsten, R., Menten, K.M., “The APEX Digital Fast Fourier Transform Spectrometer”, Astronomy & Astrophysics, 454, L29, 2006
     
  • Stanko, S., Klein, B., Kerp, J. “A Field Programmable Gate Array Spectrometer for Radio Astronomy”,  Astronomy & Astrophysics, 436, 391-395, 2005

Further Information

Weitere Kontaktdaten:

Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIfR)

Abteilung für "Digitale Signalverarbeitung"
Sekretariat: Frau Klodt, Tel.: +49 228 525 486

Abteilung für "Submillimeter Technologie"
Sekretariat: Frau Schweikert, Tel.: +49 228 525 311

Auf dem Hügel 69

D – 53121 Bonn

Tel:  +49 228 525 286

Fax:  +49 228 525 507

e-mail:  bklein@MPIfR-Bonn.MPG.de

web:   www.bernd-klein.de