Stuttgart 2012 – wissenschaftliches Programm

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K: Fachverband Kurzzeitphysik

K 4: Poster I

K 4.2: Poster

Dienstag, 13. März 2012, 16:30–18:30, Poster.V

Die elektrische Auslegung des magnetischen Horns als fokussierendes Element am FAIR p-bar-Target — •Isfried Petzenhauser, Klaus Knie, Udo Blell und Peter Spiller — GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH, Darmstadt

Die "Facility for Antiproton and Ion Research" (FAIR) ist ein neuer, internationaler Beschleunigerkomplex, welcher am GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH gebaut wird. Um Antiprotonen zu erzeugen wird ein Protonenstrahl auf ein Target (z.B. Iridium) geschossen. Die Antiprotonen entstehen dabei als divergenter Teilchenstrahl. Um einen möglichst hohen Anteil der entstehenden Antiprotonen zu akkumulieren wird ein fokussierendes Element benötigt. Bei FAIR wird hierfür ein magnetisches Horn verwendet. Um die gewünschte Fokussierung zu erhalten wird ein hoher Strom im Bereich von 400 kA durch einen geschickt geformten, koaxialen Aufbau geführt. Das entstehende Magnetfeld fokussiert den Teilchenstrahl. Die Dauer des Strompulses wird ca. 100 µs betragen. Es soll möglich sein das Horn etwa alle 5 Sekunden zu betreiben. Bei dieser Wiederholrate werden pro Jahr (bei ca. 200 Tagen Betrieb) etwa 3,5*10⁶ Entladungen stattfinden, was zu einer enormen Anforderung an die Lebensdauer führt. Der Großteil der Komponenten soll auf die Lebensdauer der Anlage ausgelegt sein, was zu einer Gesamtanzahl von gut 10⁸ Entladungen führt. Um die Lebensdauer der Komponenten zu erhöhen und die Kosten zu reduzieren soll mit einer niedrigen Spannung von 10-12 kV gearbeitet werden. Der geplante Aufbau des magnetischen Horns und der dazugehörigen Leistungsimpulstechnik soll diskutiert werden.