ARD - Accelerator Research and Development
Forschung und Entwicklung für Teilchenbeschleuniger
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.
Bei unserem Kooperationspartner Budker-Institut in Novosibirsk wurde ein Elektronenkühler mit 2 MeV Elektronenenergie gefertigt und an uns ausgeliefert. Wir bauen ihn derzeit in COSY ein, um ihn mit COSY-Strahl gründlich in seiner Kühlwirkung zu studieren. Ein solcher Elektronenkühler könnte am HESR als Injektionskühler eingesetzt werden. Um seinen Einsatzbereich bis zur Endenergie des HESR auszuweiten, müsste die Beschleunigungsspannung der Elektronen von 2 MV bis auf 8 MV vergrößert werden.
Unsere Vorbereitungen zur Untersuchungen eines möglichen elektrischen Dipolmoments von Hadronen sind eingebettet in die JEDI-Untersuchungen (Jülich Electrical Dipole Moment Investigation). Es müssen neuartige Deflektoren entwickelt werden, mit denen der Spin der zu beschleunigenden Teilchen möglichst wenig beeinflusst wird. Dazu müssen Ausrichtung und relative Stärke der ablenkenden elektischen und magnetischen Felder genau kontrolliert werden können. Eigenschaften von Solenoidspulen müssen studiert, beschafft und nach Einbau in COSY in ihrer Wirkung beurteilt werden (Rechnungen zur Spindynamik, sibirische Schlange).
Für die Inbetriebnahme des Ringes ELENA am CERN und für Detektortest in diesem Zusammenhang bauen wir eine 100 keV H--Quelle. Mit ELENA sollen Antiprotonen gespeichert und bis auf ungefähr 1,5% der Lichtgeschwindigkeit abgebremst werden. Dadurch werden direkte Vergleiche zwischen Materie und Antimaterie möglich.
Hinweis: Wenn Antiprotonen erzeugt werden, bewegen sie sich mit ca. 97% der Lichtgeschwindigkeit. Auf dem Rückweg vom Mond zur Erde erreichte die Apollo-10-Kapsel die Geschwindigkeit von rund 40000 km/h, was 0,37 % der Lichtgeschwindigkeit entspricht.