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T: Teilchenphysik

T 310: Beschleuniger II

T 310.1: Gruppenbericht

Dienstag, 28. März 2006, 16:40–17:00, HG2-HS4

Zerstörungsfreie transversale Profilmessung von Schwerionenstrahlen durch Beam Induced Fluorescence — •Frank Becker und Peter Forck — GSI, Darmstadt

Die geplante Schwerionen-Beschleunigeranlage FAIR der GSI wird höchste Ionenströme liefern. Insbesondere intensive Pulse mit bis zu 10^12 Uran-Ionen werden bei Energien zwischen 100 MeV/u und 1 GeV/u innerhalb von weniger als 1 mus transferiert werden. Strahl-zerstörende Diagnoseverfahren sind bei diesen Parametern ungeeignet, da alle verwendeten Materialien schmelzen. Um das transversale Profil zerstörungsfrei zu messen haben wir die Detektion von Fluoreszenz-Photonen aus dem atomaren Stoß zwischen den Strahlionen und N_2 Gas untersucht (Beam Induced Fluorescence). Die im Wellenlängenbereich zwischen 390 nm und 470 nm emittierten Photonen werden im single-photon mode mit einem Bildverstärker nachgewiesen, der mit MCPs in Chevron-Geometrie ausgestattet ist. Im relevanten Strahlenergie-Bereich wurden mit unterschiedlichen Ionenstrahlen erfolgreich Profile mit 0.3 mm Auflösung gemessen. Eine lokale Druck-Beule im Strahlrohr wurde durch den gesteuerten Einlass von N_2 Gas erzeugt. Der Untergrundbeitrag durch Neutronen oder Gammastrahlung wurde untersucht. Die Auslegung eines adäquaten Fluoreszenzverfahrens aufgrund der gewonnenen Ergebnisse wird diskutiert.