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1. Bilder zu GSI im Allgemeinen

1.1 Luftbilder
GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung, A. Zschau
GSI Helmholtzzentrum – Luftbild
GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung, C. Grau
GSI Helmholtzzentrum – Luftbild
1.2 Geschäftsführung

2. GSI-Beschleunigeranlage

2.1 Linearbeschleuniger UNILAC

Der Linearbeschleuniger UNILAC (engl. UNIversal Linear ACcelerator) hat eine Länge von 120 Metern. Ionen, d.h. geladene Atome, aller chemischer Elemente können mit dieser Beschleunigereinheit auf bis zu 20 Prozent der Lichtgeschwindigkeit (60.000 km/s) beschleunigt werden. Der geöffnete Beschleuniger ist nur während Wartungsarbeiten zu sehen. Der UNILAC ist aus drei verschiedenen, hintereinander geschalteten Beschleunigerstrukturen zusammengesetzt.

Foto: A. Zschau, GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung
Linearbeschleuniger UNILAC – Außenansicht.
Foto: A. Zschau, GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung
Linearbeschleuniger UNILAC – Außenansicht.
Foto: G. Otto, GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung
Linearbeschleuniger UNILAC – Innenansicht der Alvarez-Struktur.
Foto: G. Otto, GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung
Linearbeschleuniger UNILAC – Innenansicht der Alvarez-Struktur.
Foto: G. Otto, GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung
Linearbeschleuniger UNILAC – Innenansicht der Alvarez-Struktur.
Foto: G. Otto, GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung
Linearbeschleuniger UNILAC – Innenansicht der Alvarez-Struktur.
Foto: A. Zschau, GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung
Linearbeschleuniger UNILAC – Innenansicht der RFQ-Struktur.
Foto: A. Zschau, GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung
Linearbeschleuniger UNILAC – Innenansicht der HI-Struktur.
 
2.2 Beschleunigerring SIS18

Im Beschleunigerring SIS18 (SchwerIonenSynchrotron) mit einem Umfang von 216 Metern wird der vorbeschleunigte Ionenstrahl aus dem UNILAC in einigen hunderttausend Umläufen weiter beschleunigt, bis hin zu 90 Prozent der Lichtgeschwindigkeit (270.000 km/s).

Foto: A. Zschau, GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung
Schwerionensynchrotron SIS – Außenansicht.
Foto: A. Zschau, GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung
Schwerionensynchrotron SIS – Außenansicht.
Foto: A. Zschau, GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung
Schwerionensynchrotron SIS – Innenansicht der Beschleunigungsstrecke (Kavität).
Foto: A. Zschau, GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung
Schwerionensynchrotron SIS – Außenansicht der Beschleunigungsstrecke (Kavität).
 
 
2.3 Speicherring ESR

Im Speicherring ESR (ExperimentierSpeicherRing) mit einem Umfang von 108 Metern können die im UNILAC und SIS beschleunigten Ionen mit sehr hohen Geschwindigkeiten gespeichert und zum Experimentieren genutzt werden.

Foto: J. Mai, GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung
Experimentierspeicherring ESR – Außenansicht.
Foto: A. Zschau, GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung
Experimentierspeicherring ESR – Außenansicht.
Foto: A. Zschau, GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung
Experimentierspeicherring ESR – Magnet.
Foto: A. Zschau, GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung
Experimentierspeicherring ESR – Magnet.
2.4 Fragmentseparator FRS

Der 75 Meter lange FRS (FRagmentSeparator) ist hinter dem Ringbeschleuniger SIS angeordnet. Mit ihm können Fragmente aus natürlichen schweren Atomkernen erzeugt und separiert werden. Diese Kernfragmente entsprechen Atomkernen von seltenen oder neuen Isotopen bekannter Elemente. Sie können anschließend direkt zu einem Experimentierplatz geleitet oder im ESR gespeichert werden.

Foto: G. Otto, GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung
Fragment-Separator FRS – Außenansicht.
Foto: A. Zschau, GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung
Fragment-Separator FRS – Außenansicht.

3. GSI-Infrastruktur

Foto: J. Mai, GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung
GSI-Infrastruktur – Hauptkontrollraum.
Foto: A. Zschau, GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung
GSI-Infrastruktur – Hauptkontrollraum.
Foto: A. Zschau, GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung
GSI-Infrastruktur – Experimentierhalle im Anschluss an den Linearbeschleuniger UNILAC.
Foto: G.Otto, GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung
GSI-Infrastruktur – Detektor-Prototyp zur Messung von Ionenstrahlpaketen.
Foto: G.Otto, GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung
GSI-Infrastruktur – Kryo-Teststand für Beschleunigermagnete.
 

3.1 Green IT Cube

Der Green IT Cube ist ein Hochleistungs-Rechenzentrum, mit dem die Forscher von GSI und FAIR die großen Datenmengen aus den Experimenten auswerten wollen. Es wird im Endausbau mit einer Kühlleistung von zwölf Megawatt eines der größten wissenschaftlichen Rechenzentren der Welt sein. Dank eines innovativen Kühlsystems spart der Green IT Cube 90 Prozent der Kühlenergie im Vergleich zu anderen Supercomputern. Das macht ihn sehr energieeffizient und damit kostensparend.

G. Otto, GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung
Green IT Cube – Außenansicht
G. Otto, GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung
Green IT Cube goes green
G. Otto, GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung
Green IT Cube – Innenansicht
G. Otto, GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung
Green IT Cube – Gang mit Rechnern
G. Otto, GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung
Green IT Cube – Rechnerschränke
G. Otto, GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung
Supercomputer L-CSC
G. Otto, GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung
Professor Volker Lindenstruth
Foto: G. Otto, GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung
Green IT Cube – Außenansicht bei Nacht
G. Otto, GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung
Green IT Cube – Außenansicht
Thomas Ernsting, HA Hessen Agentur GmbH
Supercomputer L-CSC
 
 

4. Experimente

4.1 Schwere Elemente

Dieser Forschungsbereich von GSI beschäftigt sich mit dem Nachweis und der Entdeckung superschwerer Elemente. Das sind Elemente, die schwerer sind als das schwerste natürlich vorkommende Element Uran mit der Ordnungszahl 92. Dazu stehen bei GSI verschiedene Messaufbauten wie etwa SHIP (engl. Separator for Heavy Ion reaction Products) und TASCA (engl. TransActinide Separator and Chemistry Apparatus) zur Verfügung.

Foto: A. Zschau, GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung
SHIP – Geschwindigkeitsfilter.
Foto: K. Back, GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung
SHIP – Target-Rad.
Foto: G. Otto, GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung
SHIP – Taufe von Element 112 auf den Namen Copernicium.
Foto: A. Zschau, GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung
SHIP – Stop-Detektor zum Nachweis neuer Elemente.
Foto: A. Zschau, GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung
SHIP – Stop-Detektor zum Nachweis neuer Elemente, eingebaut in der Trägereinrichtung.
Foto: G. Otto, GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung
SHIPTRAP – Ionenfalle am SHIP.
Foto: G. Otto, GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung
TASCA – Detektoraufbau.
Foto: G. Otto, GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung
TASCA – Target-Rad.
 
4.2 HADES

Der Detektor HADES (engl. High Acceptance Di-Electron Spectrometer) ist einer der größten Experimentieraufbauten am GSI. Mit ihm wird komprimierte und erhitzte Kernmaterie untersucht, die in Kollisionen zwischen schweren Ionen entsteht. Die verschiedenen Ebenen dienen der Identifizierung von unterschiedlichen Teilchen z.B. aufgrund ihrer Ladung, Geschwindigkeit oder Masse.

Foto: A. Zschau, GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung
HADES – Kompletter Detektoraufbau.
Foto: A. Zschau, GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung
HADES – RICH-Struktur.
4.3 FOPI

FOPI (engl. FOur PI) ist einer der größten Experimentieraufbauten bei GSI. Mit Hilfe des FOPI-Detektors werden Fragmente und Teilchen, die bei Kollisionen von Schwerionen entstehen, untersucht.

4.3 PHELIX

Mit diesem Hochleistungs- und Hochenergielaser PHELIX (engl. Petawatt High-Energy Laser for Ion EXperiments) werden grundlegende Ereignisse in der Plasma- und Atomphysik erforscht. Am GSI besteht die weltweit einmalige Möglichkeit, Experimente durchzuführen, in denen Laser- und Ionenstrahlen miteinander kombiniert werden.

Foto: G. Otto, GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung
PHELIX – Verstärker.
Foto: T. Hahn, GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung
PHELIX – Experimentierkammer.
4.4 ALICE-Experiment am CERN in Genf

Der Large Hadron Collider (LHC) am CERN ist der größte Beschleuniger der Welt. ALICE (engl. A Large Ion Collider Experiment) gehört zu den vier großen Experimenten, die am LHC durchgeführt werden. Der 25 Meter lange, 16 Meter breite, 16 Meter hohe und ca. 10.000 Tonnen schwere Detektor beherbergt 18 Detektorsysteme. Zum Bau zweier wichtiger ALICE-Bestandteile, der Zeitprojektionskammer (TPC) und dem Übergangsstrahlungsdetektor (TRD), hat GSI wesentlich beigetragen.


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Foto: CERN
ALICE – Gesamter Detektor.
Foto: CERN
ALICE – Übergangsstrahlungsdetektor TRD.
Foto: CERN
ALICE – Zeitprojektionskammer TPC.
Foto: CERN
ALICE – Inneres der Zeitprojektionskammer TPC.

5. Tumortherapie

5.1 Krebstherapie mit Ionenstrahlen bei GSI
Foto: A. Zschau, GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung
Krebstherapie – Behandlungsplatz bei GSI.
Foto: A. Zschau, GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung
Krebstherapie – Behandlungsplatz bei GSI.
Foto: A. Zschau, GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung
Krebstherapie – Demonstration einer Tumorbestrahlung.
5.2 Heidelberger Ionenstrahl-Therapiezentrum HIT
Foto: G. Otto, GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung
HIT – Innenansicht des bei GSI entwickelten Linearbeschleunigers für HIT, Länge ca. 5 Meter.
Foto: G. Otto, GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung
HIT – Außenansicht des bei GSI entwickelten Linearbeschleunigers für HIT (rosa), Länge ca. 5 Meter.
Foto: G. Otto, GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung
HIT – Der am GSI Helmholtzzentrum für HIT entwickelte Ringbeschleuniger, Umfang ca. 70 Meter.
Foto: G. Otto, GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung
HIT – Die am GSI Helmholtzzentrum für HIT entwickelte Gantry.
 
 

6. FAIR

6.1 Anlage
Bild: ion42 für FAIR/GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung
FAIR – 3D Ansicht der geplanten Beschleunigeranlage.
Bild: FAIR/Jan Schäfer
Luftbild der FAIR-Baustelle, Juli 2013.

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