Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Berechnungsdaten für Hochintensitäts-Beschleuniger der Zukunft

02.12.2003


Die Auswahl des Targets ist ein entscheidender Parameter für die Auslegung von Versuchsanlagen für die kernphysikalische Forschung. Zur Auswahl des besten Targets für ein neues Versuchszentrum wurden deshalb zahlreiche Werkstoffe, Abmessungen, Wärmeableitverfahren und Temperaturprofile berechnet und simuliert.



Zur Erforschung der Eigenschaften und der Natur subatomarer Teilchen werden in modernsten High-Tech-Versuchsanlagen komplizierte Experimente durchgeführt. Da diese Teilchen extrem klein sind, besteht die einzige Möglichkeit zur Untersuchung ihres Verhaltens darin, größere Materiestücke zu studieren, die Millionen von ihnen enthalten. Dazu wird ein Strahl von kleinen Teilchen wie z.B. Protonen beschleunigt und auf ein Target geschossen. Durch dieses Bombardement überwinden einige der untersuchten Teilchen ihre Bindungskräfte und bilden nach einer speziellen Manipulation einen Sekundärstrahl.



Eine Gruppe von europäischen Forschungszentren und Universitäten, die sich mit der Entwicklung eines der weltweit fortschrittlichsten Versuchszentren für die Atomphysik beschäftigt, hat jetzt intensiv unter anderem die Targets studiert, die in dieser Anlage verwendet werden sollen, da diese Komponenten im Gesamtexperiment eine entscheidende Rolle spielen. Die Hauptziele bestanden in der Ermittlung der Eigenschaften des Targets selbst bei Freisetzung hoher Energien sowie in der Auswahl des optimalen Verfahrens zur Wärmeableitung.

Das Target gehört zu den Hauptfaktoren, die in Korrelation mit dem Primärstrahl die Sekundärstrahltypen regulieren. Entscheidende Parameter sind das Material, aus dem das Target besteht, ferner sein Aggregatzustand (flüssig oder fest) sowie die Dicke und die Abmessungen des Targets. Ein weiteres wichtiges Problem, das die Wirksamkeit und Funktionalität des Targets beeinflusst, ist die Abführung der entstehenden Wärme. Beim Eindringen des Strahls in das Target entsteht thermische Energie, die das Material auf mehrere hundert Grad erhitzt. Diese Materialerwärmung verursacht thermische Spannungen, die groß genug sein können, um zu einem Ausfall des Materials zu führen.

Die Forschungsgruppe berechnete im Detail die Temperaturprofile für die verschiedenen Betriebsarten, die für den künftigen Hochintensitäts-Beschleuniger vorgesehen sind. Diese Berechnungen wurden unter Berücksichtigung aller denkbaren Extremfälle durchgeführt. Die Ergebnisse sowie die vorgeschlagenen Target-Lösungen werden in sechs Berichten beschrieben, die von der Projekt-Website abgerufen werden können.

Kontaktangaben

Dr. Patricia Roussel-Chomaz
GANIL, BP5027
14021 Caen, Frankreich
Tel: +33-231-454556
Fax: +33-231-45-4421
Email: patricia.chomaz@ganil.fr

Dr. Patricia Roussel-Chomaz | ctm
Weitere Informationen:
http://www.ganil.fr
http://www-land.gsi.de/r3b

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Eine Extra-Sekunde zum neuen Jahr
08.12.2016 | Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB)

nachricht Heimcomputer entdecken rekordverdächtiges Pulsar-Neutronenstern-System
08.12.2016 | Max-Planck-Institut für Radioastronomie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Rätsel um Mott-Isolatoren gelöst

Universelles Verhalten am Mott-Metall-Isolator-Übergang aufgedeckt

Die Ursache für den 1937 von Sir Nevill Francis Mott vorhergesagten Metall-Isolator-Übergang basiert auf der gegenseitigen Abstoßung der gleichnamig geladenen...

Im Focus: Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum

Mikroporöse Kristalle (MOFs) bergen große Potentiale für die funktionalen Materialien der Zukunft. Paolo Falcaro von der TU Graz et al zeigen in Nature Materials, wie man MOFs gezielt im großen Maßstab wachsen lässt.

„Metal-organic frameworks“ (MOFs) genannte poröse Kristalle bestehen aus metallischen Knotenpunkten mit organischen Molekülen als Verbindungselemente. Dank...

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Im Focus: Significantly more productivity in USP lasers

In recent years, lasers with ultrashort pulses (USP) down to the femtosecond range have become established on an industrial scale. They could advance some applications with the much-lauded “cold ablation” – if that meant they would then achieve more throughput. A new generation of process engineering that will address this issue in particular will be discussed at the “4th UKP Workshop – Ultrafast Laser Technology” in April 2017.

Even back in the 1990s, scientists were comparing materials processing with nanosecond, picosecond and femtosesecond pulses. The result was surprising:...

Im Focus: Wie sich Zellen gegen Salmonellen verteidigen

Bioinformatiker der Goethe-Universität haben das erste mathematische Modell für einen zentralen Verteidigungsmechanismus der Zelle gegen das Bakterium Salmonella entwickelt. Sie können ihren experimentell arbeitenden Kollegen damit wertvolle Anregungen zur Aufklärung der beteiligten Signalwege geben.

Jedes Jahr sind Salmonellen weltweit für Millionen von Infektionen und tausende Todesfälle verantwortlich. Die Körperzellen können sich aber gegen die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Firmen- und Forschungsnetzwerk Munitect tagt am IOW

08.12.2016 | Veranstaltungen

NRW Nano-Konferenz in Münster

07.12.2016 | Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Einzelne Proteine bei der Arbeit beobachten

08.12.2016 | Biowissenschaften Chemie

Intelligente Filter für innovative Leichtbaukonstruktionen

08.12.2016 | Messenachrichten

Seminar: Ströme und Spannungen bedarfsgerecht schalten!

08.12.2016 | Seminare Workshops