Der feinste Strahl der Welt

  • 27. October 2009

Hamburger Beschleuniger PETRA III erreicht Design-Emittanz.

Bereits kurze Zeit nach Betriebsbeginn hat der Beschleuniger PETRA III den Weltrekord in der Disziplin „kleinste Emittanz“ aufgestellt. Das Maß für die Größe des Leuchtflecks ist ein Schlüsselparameter der Anlage, die vom Deutschen Elektronen-Synchrotron (DESY) betrieben wird. Das Hamburger Forschungszentrum ist bereits seit 50 Jahren Jahren eines der weltweit führenden Beschleunigerzentren.

Abb.: Das Bild der Pixelkamera, mit der die Emittanz bei PETRA III gemessen wird. (Bild: DESY)

Im Sommer 2009 wurden im Norden und im Westen des 2,3 Kilometer langen PETRA-Beschleunigers insgesamt 20 so genannte Wiggler-Magnete eingebaut und nach und nach in Betrieb genommen. Die Wiggler „dämpfen“ den Positronenstrahl und sorgen so dafür, dass der Strahl in seiner Ausdehnung quer zur Flugrichtung begrenzt wird. Nur mit einem kleinen Strahl kann man den Experimentatoren kleine Leuchtflecken mit höchster Lichtintensität zur Verfügung stellen. Nachdem alle Dämpfungswiggler in Betrieb waren, konnte die PETRA-Mannschaft ausmessen, dass PETRA III mit einem Wert von 1 nm rad seine horizontale Design-Emittanz erreicht hat.

Die Messung der Emittanz erfolgt bei PETRA III in einer Extra-Strahlführung am Ende der neuen Experimentierhalle. An ihr wird das Synchrotronlicht aus einem Ablenkmagneten mit einer Pixelkamera ausgelesen. Aus der Größe des Lichtflecks kann man auf die Querschnittsfläche des Teilchenpakets schließen.

DESY


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