Beschleuniger

COSY, HESR und Co.

Das IKP betreibt existierende und plant zukünftige Beschleuniger.

HESR

Hochenergie-Physik von Antiprotonen, gebundene Zustände der hadronischen Materie und Quark-Gluon-Wechselwirkung

Das HESR-Synchrotron, ein Teil des FAIR-Projektes an der GSI, dient dem Verständnis der Hochenergie-Physik von Antiprotonen, gebundenen Zuständen der hadronischen Materie und Quark-Gluon-Wechselwirkung, da ein Qualitäts-Strahl bis zu Impulsen von 15 GeV/c angeboten wird. Das Besondere am HESR ist die Kombination von Phasenraum-Kühlung bei Benutzung interner Targets.

Das 575 m lange HESR-Synchrotron hat eine "Rennbahn"-Geometrie mit normalleitenden Biegemagneten bis zu 50 Tm Biegestärke und zwei jeweils 132 m langen Geraden. In einer dieser Geraden befindet sich das interne Target und der hochauflösende PANDA-Detektor, in der anderen ist die Phasenraum-Kühlung installiert.

Zwei experimentelle Gruppen, ASSIA und PAX, haben ihr Interesse an polarisierten Antiprotonen ausgedrückt. Im HESR steht genügend Platz dafür zur Verfügung.

HESR für Einsteiger

COSY

Das IKP führt Grundlagenforschung in Bereichen der Hadronen-, Teilchen- und Kernphysik durch. Dadurch soll insbesondere das Verständnis der Eigenschaften von Kernen und Hadronen (das sind diejenigen Teilchen, die der starken Wechselwirkung unterliegen) vertieft werden. Im Vordergrund stehen die Weiterentwicklung des 1993 in Betrieb genommenen 2.88 GeV Kühlersynchrotrons COSY-Jülich, die Planung, Vorbereitung und Durchführung von Experimentiereinrichtungen an diesem Großgerät und theoretische Arbeiten, die das wissenschaftliche Programm begleiten.

JULIC

JUelich Light Ion Cyclotron

JULIC umfasst alle Komponenten zwischen Ionenquelle und Injektion in COSY, die notwendig sind, um für den Nutzer polarisierte oder unpolarisierte Protonen- oder Deuteronenstrahlen bereitzustellen.

JULIC wird hauptsächlich als Injektor für COSY betrieben. Bestrahlungen mit dem direkten Zyklotronstrahl oder in Sonderfällen Radionuklidproduktionen sind alternativ möglich.

Grundsätzlich ist ein Zyklotron in der Lage, Teilchen mit unterschiedlichen Energien bereitzustellen. Für Protonen beträgt die Maximalenergie 45 MeV, für Deuteronen 90 MeV. Als Injektor für COSY wird JULIC aber bei fester Energie betrieben (45/90 MeV je nach Teilchensorte). Erreichbare Stromstärken liegen im Bereich von 0,1 mA. Wenn JULIC nicht als Injektor für COSY benötigt wird, kann es auch für Bestrahlungen mit Protonen oder Deuteronen eingesetzt werden. Die Einsatzfelder reichen von Isotopenproduktion für Materialforschung bis zu Fragestellungen aus dem Bereich der Raumfahrt (Widerstandsfähigkeit elektronischer Bauelemente gegen die Strahlungsfelder im Weltraum).

ARD

Accelerator Research and Development

Im Rahmen des Helmholtz-Programms ARD untersucht das IKP-4 schwerpunktmäßig 3 Themen: Elektronenkühler, Deflektorentwicklung für Speicherringe, mit denen ein elektrisches Dipolmoment von leichten Hadronen untersucht werden kann und neuartige Teilchenquellen für Hadronenbeschleuniger.