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An ion trap facility for experiments with highly-charged heavy ions

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Abschließende Entwurfsparameter für einen neuen Teilchenentschleuniger

Wissenschaftler haben im Rahmen des angesehenen HITRAP-Projekts erfolgreich einen Teilchenentschleuniger entwickelt, der in den großen Beschleunigeranlagen Europas eingesetzt werden kann.

Industrielle Technologien

Europa verfügt über mehrere bekannte Forschungseinrichtungen, die sich mit der Teilchenphysik befassen. Um diese Infrastrukturen weiterzuentwickeln, wurden Finanzmittel des Programms "Humanpotenzial" bereitgestellt. Ziel des HITRAP-Projekts war beispielsweise die Gründung einer Forschungseinrichtung, die sich mit dem Einfangen von hochgeladenen Schwerionen befassen soll. Die Forschungsgemeinschaft umfasste neun Partner aus sieben verschiedenen EU-Mitgliedsstaaten und wurde vom GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung aus Deutschland geleitet. Die Entwicklung von mehreren wichtigen Komponenten des HITRAP-Entschleunigers war eine wichtige Zielsetzung des Projekts. Es wurden Berechnungen zur Strahldynamik vom Experimentspeicherring (ESR) bis hin zur Kühlerfalle einschließlich des Rebunchers, der Interdigital-H-Moden-Struktur (IH) und des Radio-Frequency-Quadrupols (RFQ) durchgeführt. Die Anpassung der Phasenbreite zwischen dem ESR zur IH-Struktur wurde durch den Einsatz eines Doppel-Drift-Rebunchers (DBB) verbessert, während ein Niederenergie-Debuncher dabei hilfreich war, die Injektionseffizienz in die HITRAP-Kühlerfalle zu steigern. Als Ergebnis konnte ein Aufbau präsentiert werden, mit dem es möglich war, 70\;% der Teilchen aus dem Speicher zu entschleunigen. Daten magnetischer Quadrupol-Linsen, dreidimensionale CAD-Zeichnungen und andere wichtige Entwurfsparameter wurden zusammengestellt, um die anschließenden Ausschreibungen zu erleichtern. Die Vervollständigung des endgültigen Entwurfs eines neuen Teilchenentschleunigers trägt mit Sicherheit dazu bei, den Einfluss Europas im Bereich der Erforschung der Teilchenphysik zu erweitern.

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30 Dezember 2021