Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Glasfasern überwachen Teilchenbeschleuniger

21.12.2001


Lebende Zellen sind klein und die in ihnen ablaufenden Prozesse schnell. Gern würden Wissenschaftler dabei zusehen, wie sich große Moleküle und Zellbestandteile bewegen oder miteinander reagieren. Die bisher eingesetzten Messmethoden sind dazu jedoch nicht genau genug. Viel Hoffnung setzen sie auf den Freien Elektronenlaser, der »weiche« Röntgenstrahlung mit den erforderlichen hohen Intensitäten und kurzen Pulsdauern liefert. Ein Beispiel dafür ist das aktuelle TESLA-Projekt der Großforschungseinrichtung Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY. Bei positivem Ausgang des Genehmigungsverfahrens wird in den kommenden Jahren in der Nähe von Hamburg ein insgesamt 33 Kilometer langer geradliniger Kollisionsbeschleuniger für Elektronen und Positronen gebaut.


Bei einer solchen Länge und der erforderlichen Strahlgenauigkeit von einem halben Millimeter tritt gerade in der Bau- und Testphase auch der Vorgängeranlagen der unerwünschte Effekt auf, dass die fliegenden Teilchen mit der Rohrwand oder Bauteilen kollidieren und verloren gehen. Die dabei freigesetzte hochenergetische Sekundärstrahlung stellt zudem eine Gefahr für die Elektronik dar, die den Beschleuniger umgibt. Um diese austretende Strahlung zu messen, haben Forscher vom Fraunhofer-Institut für Naturwissenschaftlich-Technische Trendanalysen INT faseroptische Sensoren in die Anlage integriert. Gegenüber anderen Systemen bieten sie einige Vorteile: Sie sind unempfindlich gegen Störungen und die verwendeten Glasfasern sind so dünn, dass selbst in dem nur einen halben Millimeter breiten Spalt zwischen Beschleunigerrohr und Undulatormagneten gemessen werden kann. Zudem ersetzen sie viele Einzelsensoren. »An neuralgischen Stellen haben wir die Glasfasern in mehreren Windungen um das Rohr gewickelt. Dies führt zu einer hohen Messgenauigkeit. Zur Überwachung von Strecken bis zu einigen hundert Metern verlaufen sie parallel zu ihm«, beschreibt Dr. Henning Henschel die zwei Varianten des optischen Messverfahrens. »Trifft ionisierende Strahlung auf die Glasfaser, ändern sich dort deren optische Eigenschaften. Aus der Laufzeit eingestrahlter Lichtpulse berechnet ein Optical Time Domain Reflectometer Ort und Stärke dieser Strahlung.«

Die faseroptischen Strahlungssensoren eignen sich nicht nur dazu, um Teilchenbeschleuniger zu überwachen und zu justieren. Dr. Henschel kann sich durchaus vorstellen, dass sie in Zukunft dazu eingesetzt werden, kontinuierlich die Strahlung an Castorbehältern oder in ausgedehnten Lagerstätten für radioaktives Material zu messen.

Dr. Henning Henschel | Fraunhofer Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://tesla.desy.de/

Weitere Berichte zu: Glasfaser Strahlung Teilchenbeschleuniger

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Staubarmes Recycling wertvoller Rohstoffe aus Elektronikschrott
16.11.2016 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT

nachricht Mikrostrukturen mit dem Laser ätzen
25.10.2016 | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Elektronenautobahn im Kristall

Physiker der Universität Würzburg haben an einer bestimmten Form topologischer Isolatoren eine überraschende Entdeckung gemacht. Die Erklärung für den Effekt findet sich in der Struktur der verwendeten Materialien. Ihre Arbeit haben die Forscher jetzt in Science veröffentlicht.

Sie sind das derzeit „heißeste Eisen“ der Physik, wie die Neue Zürcher Zeitung schreibt: topologische Isolatoren. Ihre Bedeutung wurde erst vor wenigen Wochen...

Im Focus: Electron highway inside crystal

Physicists of the University of Würzburg have made an astonishing discovery in a specific type of topological insulators. The effect is due to the structure of the materials used. The researchers have now published their work in the journal Science.

Topological insulators are currently the hot topic in physics according to the newspaper Neue Zürcher Zeitung. Only a few weeks ago, their importance was...

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...

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

Hochgenaue Versuchsstände für dynamisch belastete Komponenten – Workshop zeigt Potenzial auf

09.12.2016 | Seminare Workshops

Ein Nano-Kreisverkehr für Licht

09.12.2016 | Physik Astronomie

Pflanzlicher Wirkstoff lässt Wimpern wachsen

09.12.2016 | Biowissenschaften Chemie