FAIR

Bei GSI entsteht das neue Beschleunigerzentrum FAIR. Erfahren Sie mehr.

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GSI ist Mitglied bei

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Gefördert von

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Außenstellen

HI-JenaHIM

Die "Maschine"

FAIR wird eine der größten und komplexesten Teilchenbeschleuniger-Anlagen weltweit. Die FAIR-Beschleunigeranlage kann, wie sonst keine andere Anlage der Welt, Teilchenstrahlen von allen chemischen Elementen (bzw. Ionen) sowie Antiprotonen liefern. Die Teilchen werden in der FAIR-Beschleunigeranlage auf nahezu Lichtgeschwindigkeit beschleunigt und den wissenschaftlichen Experimenten zugeführt. FAIR wird die Teilchenstrahlen mit bisher unerreichter Intensität und Qualität erzeugen. Herzstück ist ein unterirdischer Ringbeschleuniger mit 1.100 Metern Umfang. Dazu kommen weitere Experimentierringe und Experimentierstationen mit insgesamt mehreren Kilometern Strahlführungen. Als Injektor für die neue FAIR-Anlage wird die vorhandene Beschleunigeranlage des GSI Helmholtzzentrums für Schwerionenforschung dienen.

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Herzstück Ringbeschleuniger SIS100

Der Ringbeschleuniger SIS100 verläuft in einem unterirdischen Tunnel, dessen Sohle bis zu 17 Meter unter der Erde liegt. Der SIS100 hat einen Umfang von 1100 Metern und kann Ionen aller natürlichen Elemente des Periodensystems bis auf 99% der Lichtgeschwindigkeit beschleunigen. Die Magnete, die die Ionen auf ihrer Bahn halten, sind supraleitend und werden mit flüssigem Helium auf -269°C gekühlt.

Speicherringe

An den SIS100-Ringbeschleuniger schließt sich ein komplexes System von Speicherringen und Experimentierstationen an. Eine besondere Möglichkeit der FAIR-Anlage besteht darin, dass Teilchen, die erst beim Aufprall der beschleunigten Ionen auf ein Produktionstarget neu entstanden sind, zum Beispiel Antiprotonen oder spezielle Isotope, in Speicherringen eingefangen werden können. Somit gehen diese wertvollen und seltenen Teilchen den Wissenschaftlern nicht verloren. Im Gegenteil, sie können bei jedem Umlauf neu mit ihnen experimentieren. Ein genialer Trick, denn die „Mehrfachnutzung“ eines Teilchens entspricht indirekt wiederum der Erhöhung der Intensität, ohne hierfür die Beschleunigeranlage zu benötigen.

GSI – erste Beschleunigungsstufe

Die bereits existierenden GSI-Beschleuniger dienen als erste Beschleunigungsstufe. Der Linearbeschleuniger UNILAC ist 120 Meter lang und beschleunigt bis auf 20% der Lichtgeschwindigkeit. Der Ringbeschleuniger SIS18 hat einen Umfang von 216 Meter und beschleunigt die Ionen bis auf 90% der Lichtgeschwindigkeit. Vom SIS18 können die Ionen dann in den Ringbeschleuniger SIS100 geschossen werden.