Vierte Stufe des Mainzer Mikrotron läuft/Forscher erwarten Erkenntnisse über Atomkern und Neutronensterne
ww. Das Institut für Kernphysik der Johannes Gutenberg-Universität Mainz hat am Dienstag eine weltweit einmalige Anlage zur Beschleunigung von Elektronen in Betrieb genommen. In sechs Jahren Bauzeit war das "Mainzer Mikrotron" für 12,5 Millionen Euro ausgebaut worden.
"Wir konnten gestern Abend unseren ersten Beschleunigungsversuch in der neuen Anlage erfolgreich durchführen", sagte am Mittwoch Dr. Andreas Jankowiak, Betriebsleiter des Elektronenbeschleunigers Mainzer Mikrotron (Mami). "Mit diesem weltweit einmaligen Beschleuniger steht uns künftig ein hochenergetischer Strahl für völlig neue Experimente in der Kern- und Teilchenphysik zur Verfügung", sagte Prof. Dr. Hans-Jürgen Arends, geschäftsführender Direktor des Instituts für Kernphysik. In sechsjähriger Bauzeit wurde der Elektronenbeschleuniger für 12,5 Millionen Euro mit einer vierten Stufe versehen und so die Energie des Teilchenstrahls von 855 auf 1500 Megaelektronenvolt (MeV) fast verdoppelt. Damit können die Kernphysiker, die für ihre Forschungen aus aller Welt zum Mami kommen, künftig noch tiefer ins Innere der Materie blicken, hieß es. Von der vierten Beschleunigerstufe, Mami C genannt, erwarten sich die Wissenschaftler sowohl neue Erkenntnisse über den Aufbau des Atomkerns als auch über Phänomene des Universums wie etwa die Zusammensetzung von Neutronensternen. Um eine Energie von 1500 Megaelektronenvolt zu erreichen, wird der Elektronenstrahl zunächst in den drei Stufen der bisherigen Anlage auf 855 MeV gebracht. Dann tritt er in die neue Anlage, ein so genanntes harmonisches doppelseitiges Mikrotron ein. Dieses Konzept basiere auf früheren Entwicklungsarbeiten am Institut für Kernphysik unter der Leitung von Dr. Karl-Heinz Kaiser. Vier jeweils 250 Tonnen schwere Magnete lenken den Elektronenstrahl ab, zwei Linearbeschleuniger erzeugen elektrische Felder, durch die der Strahl Energie gewinnt. Auf seinem Weg durch kleine Kupfer- und Aluminiumröhrchen erreicht der Strahl nach wenigen Metern nahezu Lichtgeschwindigkeit und gewinnt anschließend durch die weitere Energiezufuhr an Masse. Ist das Ziel erreicht, haben die Elektronen ungefähr sieben Kilometer zurückgelegt. "Wir erwarten wiederum eine phantastische Strahlqualität: Alle Elektronen haben am Ziel nahezu die gleiche Energie und sind in einem feinen Strahl von nur einigen zehntel Millimetern Durchmesser gebündelt", erklärt Arends. Das sei eine wichtige Voraussetzung für Präzisionsexperimente. Doch zunächst steht noch der Beweis aus, dass Mami C die gleiche Strahlqualität liefere wie die Vorstufe, hieß es.
Mainz 05
