Verbundforschung zu Teilchenbeschleunigern
Große europäische Forschungsanlagen wie die der Europäischen Organisation für Kernforschung (CERN) liefern unschätzbare Einblicke in die Teilchen- und Kernphysik. Doch ihre Größe, Komplexität und Kosten machen zusammen mit den technologischen Fortschritten, die zur Umsetzung erfolgreicher Verbesserungen erforderlich sind, verstärkte gemeinschaftliche Anstrengungen in Europa notwendig. Das Projekt "European coordination for accelerator research and development" (EUCARD) stellte eine Zusammenarbeit dar, um Potenzial und Leistung von Teilchenbeschleunigern weiterzuentwickeln und Infrastrukturen zu verbessern. Im Rahmen des Projekts arbeiteten europäische, russischen, japanische und amerikanische Teilchenbeschleunigerlabors, Institute und Universitäten sowie einige kleine Unternehmen zusammen. Das Newsletter des Projekts wurde auf alle anderen RP7-Beschleuniger bezogenen Projekte erweitert und wird allmählich, unter dem Namen "Accelerating News" zur elektronische Zeitung des Feldes. Ein wesentlicher Bestandteil zum Verbessern von Informationsaustausch und Zusammenarbeit waren die Netzwerkaktivitäten von EUCARD. Diese umfassten Themen wie die Leistung von Neutrinoanlagen und Teilchenbeschleunigern sowie Radiofrequenz (RF)-Technologien. Transnationaler Zugang wurde Benutzern von Strahl- und fortgeschrittenen Testanlagen gewährt. Hinter dem Erfolg des EUCARD-Projekts bei Kontaktpflegeaktivitäten und der Schaffung offener Anlagen stehen die gemeinsamen Forschungsinitiativen. Diese thematisierten Magnete mit hoher Feldstärke, Kollimatoren und Werkstoffe, normalleitende Linearbeschleuniger, supraleitende RF-Technologien sowie innovative Beschleunigerkonzepte. Die wissenschaftlichen und technologischen Aktivitäten von EUCARD verfügen über bedeutende potentielle Auswirkungen auf die Verbesserung großer Beschleunigerinfrastrukturen sowie auf zukünftige Projekte und wissenschaftliche Fahrpläne. Über 40 aktuelle Workshops wurden zu verschiedenen wissenschaftlichen und technologischen Themen organisiert, unter anderem zu Crab Cavities (speziellen Hohlraumresonatoren) und Fahrplänen zu neuartigen, bahnbrechenden Beschleunigern. Der erste entwickelte Magnet mit hoher Feldstärke sollte einer neuen Generation von Beschleunigern der Energiefront den Weg bereiten, darunter ein Energie-Upgrade für den Large Hadron Collider. Ein weiterer bedeutender Erfolg war die Entwicklung einer elektrischen Hochtemperatur-Supraleitung, wodurch die Magnete effizient entfernt mit Energie versorgt werden können. Neuartige, robustere Werkstoffe wurden für die Kollimatoren charakterisiert. Ein intelligenter Kollimator und ein Cryo-Catcher wurden entworfen, zusammengesetzt und erfolgreich geprüft. Nicht nur die auf den Bruchteil eines Nanometers genaue aktive mechanische Stabilisierung der Magneten war beeindruckend, sondern auch die hochentwickelten Simulationen von RF-Entladung, durch die neue mikroskopische Mechanismen entdeckt wurden. Die Entwicklungen von EUCARD tragen zur Ermöglichung von Fortschritten in der Teilchenphysik, Kernenergie und Licht Physik bei, die die Gesellschaft ein paar Schritte näher an Grundsatzfragen zu unserer Herkunft als auch zu gesellschaftlich relevanten Anwendungen bringen.
Schlüsselbegriffe
Beschleuniger, Beschleunigerforschung, Forschung und Entwicklung, Kernphysik, Teilchenbeschleuniger, Beschleunigerleistung, Magnet mit hoher Feldstärke, RF-Technologien, Teilchenphysik, Ursprung der Masse