Zwei "Herzen" für die ESS – ESS-Council beschließt neue Targetkonstellation

Die zwei Herzen der ESS: In den "Targetstationen" links (oben und unten) entstehen die begehrten Neutralteilchen

Die ESS wird zwei „Herzen in ihrer Brust“ tragen: Zwei Targetstationen mit insgesamt 40 umfangreichen Messstationen sind geplant. Die beiden Targets „schlagen“ in unterschiedlichem Takt: das eine schnell und kurz, das andere gemächlich und mit langen Pulsen. Diese neue Tragetkonstellation beschlossen die Mitglieder des ESS-Councils auf ihrer Juni-Sitzung in England. Die Pläne für die Europäische Spallations-Neutronenquelle, um die sich das Forschungszentrum Jülich bewirbt, nehmen damit immer konkretere Formen an.

Durch die unterschiedlich gepulsten Targets wird die Bandbreite der möglichen Experimente um ein Vielfaches erweitert. Damit trägt das ESS-Council, das namhafte europäische Neutronenforscher und Wissenschaftsmanager vereint, den neuen Anforderungen an Neutronenquellen Rechnung, die sich durch neue Nutzer, insbesondere auf den Forschungsgebieten Biologie, Medizin, Pharmazie, Polymerforschung und Geologie ergeben. Wissenschaftler, die sich mit „weicher Materie“ beschäftigen, also „Kunststoffforscher“, Biologen und Pharmazeuten, werden bevorzugt mit langen Pulsen arbeiten. Die kurzen Pulse nutzen beispielsweise Materialforscher für keramische oder metallische Werkstoffprüfungen und Geologen.
Damit ist die ESS die weltweit einzige Forschungseinrichtung, die der Wissenschaft sowohl kurze als auch lange Pulse zur Verfügung stellen wird. Möglich wird dies durch eine neuartige Konzeption des Linearbeschleunigers: Koppelt man den Protonenstrahl direkt aus dem Linearbeschleuniger aus, werden langsame Pulse beim Auftreffen auf das Target erzeugt. Schickt man stattdessen den langen Puls in einen engen Speicherring und komprimiert ihn um das Tausendfache, so erzeugt er beim Auftreffen auf das Target kurze Pulse.
Das schnelle Herz – das „short pulse target“ – liefert Neutronenpulse im Rhythmus von 50 Hertz. Das bedeutet: alle 0,02 Sekunden erfolgt ein „Klopfzeichen“. Ein einzelner Puls dieses Targets wird mit 1,4 Mikrosekunden sehr kurz sein (das entspricht 0,000 0014 Sekunden). Das zweite – long pulse – Target schlägt im Rhythmus von 16 2/3 Hertz: alle 0,06 Sekunden folgt ein Puls auf den anderen. Die Pulslänge ist in diesem Target mit 2,5 Millisekunden (0,0025 Sekunden) sehr viel länger.
Aber nicht nur die technischen Details der ESS wurden in England diskutiert. Auch das weitere Vorgehen wurde nun festgelegt. Demnach soll im Mai 2002 eine europaweite Präsentation der ESS erfolgen. Hierbei werden der breiten Öffentlichkeit, der Politik und den Fachkollegen die wissenschaftlichen und technischen Aspekte, die Kosten, die Organisation sowie der konkrete Zeitplan vorgestellt. Der endgültige Bauplan – der auch eine auf 10 Prozent genaue Kostenabschätzung zulassen wird – soll Mitte 2003 „stehen“. Die politische Entscheidung über den Bau und den endgültigen Standort der ESS könnten dann die europäischen Regierungen Ende 2003, spätestens Anfang 2004 fällen. Mit diesem Zeitablauf wäre gewährleistet, dass die ersten Neutronen der ESS im Jahr 2010 fließen.
Auch die Finanzierung der ESS wurde während des Council-Treffens in England eingehend diskutiert. Es gelte zu bedenken, betonten die beteiligten Wissenschaftler, dass in den kommenden Jahren mehrere Neutronenquellen altersbedingt abgeschaltet werden müssten. Die hier eingesparten und frei werdenden Gelder könnten teilweise in die Finanzierung und den Betrieb der ESS mit einfließen.
Das zentrale ESS-Projekt-Team, das seinen Sitz in Jülich hat, wird sich in den kommenden Wochen und Monaten insbesondere auf die Kosten- und Infrastrukturfragen, Sicherheits- und Zulassungsaspekte sowie die weitere Projektplanung konzentrieren.

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Peter Schäfer idw

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