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16.12.2016 | First Turn im ersten Ring für FAIR: Große Fortschritte bei der Installation des Ionenspeicherrings CRYRING

Foto: Gabi Otto/GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung

Der CRYRING.

 

Beim Aufbau des Ionenspeicherrings CRYRING gibt es große Fortschritte. Im Laufe des Jahres wurden alle Abschnitte installiert und ausgerichtet, alle Magnete sind an ihrem Platz und verkabelt. Kürzlich ist ein Ionenstrahl das erste Mal komplett umgelaufen („First Turn“). Der CRYRING ist ein äußerst erfolgreicher Ionenspeicherring, der viele Jahre in Stockholm zentrale Forschungsbeiträge in der Atom- und Molekularphysik ermöglicht hat. Er wurde als schwedischer Sachbeitrag zu FAIR im Jahr 2013 nach Darmstadt gebracht. Hier wurde er modernisiert, an FAIR-Standards angepasst und unter dem Projektnamen “CRYRING@ESR” an den bestehenden Experimentierspeicherring ESR auf dem GSI-Gelände angeschlossen. Dadurch werden die zwei Ringe in einer Anlage integriert.

Inzwischen sind sowohl der lokale Beschleuniger, mit dem der Ring autark laufen kann, als auch die Strahlführung vom ESR zum CRYRING komplett und haben beide bereits erfolgreich Ionenstrahlen auf die ersten Diagnosestationen im CRYRING transportiert. Die Inbetriebnahme des Rings hatte im Sommer 2016 begonnen. Ein Team aus GSI-Beschleunigermannschaft, GSI-Forschungsabteilung Atomphysik und der Experimentkollaboration SPARC hat zunächst erfolgreich den Strahltransport vom Experimentierspeicherring ESR der GSI zum ersten FAIR-Speicherring CRYRING getestet. Hierzu wurden während des vergangenen GSI-Strahlzeitblocks völlig ionisierte Kohlenstoff-Ionen (C6+-Ionen) aus dem ESR extrahiert und die Partikel auf die erste Diagnosestation im CRYRING geleitet. Die angepasste Strahlführung vom ESR zu Cave B, in dem der CRYRING aufgebaut wurde, war voll funktionsfähig einschließlich eines neuen Septummagneten im CRYRING. Weiterhin konnten neue Strahldiagnosegeräte und FAIR-Standard Kontrollhardware und -software im tatsächlichen Strahlbetrieb getestet werden.

Ein zweiter Strahlzeitblock folgte im Oktober/November. Darin wurde ein Strahl aus Wasserstoffgas-Ionen (H2+) aus der lokalen Quelle mit 300 keV/u in den Ring eingeschossen und nach einem Ringumlauf von den Diagnosesystemen nachgewiesen. Damit ist der erste Umlauf komplett und alle wesentlichen Elemente haben ihre Funktion demonstriert.

Als nächster Schritt wird nun das benötigte ultrahohe Vakuum vorbereitet. Im kommenden Jahr sollen die verbleibenden Ringinstallationen in Betrieb genommen werden, insbesondere der Elektronenkühler. Ab 2018, wenn die GSI-Beschleuniger ihren Betrieb wiederaufnehmen werden, wird der CRYRING seine ersten Experimente mit langsamen hochgeladenen Ionen durchführen können. Zusammen mit anderen FAIR-Kollaborationen bereitet die SPARC-Experimentkollaboration viele neue Experimente zu Prozessen in Atomen und Kernen, in Materialwissenschaften und biomolekularer Physik mit langsamen hochgeladenen Ionen vor.

Weitere Informationen:


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Der CRYRING.
Der CRYRING Ende 2016.
Foto: Gabi Otto/GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung