Mainz 2012 – wissenschaftliches Programm

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HK: Fachverband Physik der Hadronen und Kerne

HK 52: Poster – Beschleuniger

HK 52.3: Poster

Donnerstag, 22. März 2012, 14:00–16:00, P Foyer

Das 1:2-Modell der gekoppelten RFQ-IH-Kombination für FRANZ — •M. Schwarz, M. Heilmann, D. Mäder, O. Meusel, U. Ratzinger und A. Schempp — Institut für Angewandte Physik, Goethe-Universität Frankfurt am Main

Die Frankfurter Neutronenquelle am Stern-Gerlach-Zentrum (FRANZ) ist eine im Aufbau befindliche Forschungsanlage zur Messung von Wirkungsquerschnitten des langsamen Neutroneneinfangs. Dies soll zum genaueren Verständnis der Nukleosyntheseprozesse in Roten Riesen und somit zum Ursprung von rund der Hälfte der schweren Elemente jenseits von Fe-56 beitragen. Weiterhin lassen sich Rückschlüsse auf die Physik von heißen Plasmen unter dem Einfluss von Konvektion, Rotation und magnetischen Feldern ziehen, deren Erkenntnisse u.a. auch für die Forschung an Fusionsreaktoren und zur Transmutation radioaktiver Abfälle Relevanz haben.

Zwei Linearbeschleuniger (4-Rod-RFQ und IH-DTL) sollen bei FRANZ gekoppelt betrieben, d.h. nur über einem Hochfrequenzsender mit Leistung versorgt werden. Diese Kombination ermöglicht eine Beschleunigung des Protonenstrahls von 120 keV auf 2,03 MeV bei 175 MHz und einer Verlustleistung um 200 kW. Um das Verhalten im gekoppelten Betrieb genauer vorhersagen zu können wurden Modelle im Maßstab 1:2 gebaut und vermessen. Parallel laufende Computersimulationen ermöglichten Vergleiche zu den realen Messwerten und zeigten die hier liegenden Herausforderungen und Lösungsansätze bezüglich Hochfrequenzabstimmung und Feldoptimierungen.