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26.11.2018 | Magneteinheiten im Kalttest: Verträge in Dubna abgeschlossen

Foto: Igor Lapenko, JINR

Feierliche Zeremonie

 

Weitere wichtige Weichen für die einzigartigen supraleitenden Magnete im künftigen Beschleunigerzentrum FAIR sind beim Besuch einer GSI- und FAIR-Delegation im russischen Dubna gestellt worden. Insgesamt werden für FAIR hunderte von teils maßgeschneiderten Magneten und ganze Magnetsysteme benötigt, um die Teilchen in einem präzisen Strahl bei nahezu Lichtgeschwindigkeit zu führen. Zu ihnen gehört auch eine Serie supraleitender Quadrupoleinheiten für den großen Ringbeschleuniger SIS100, die Russland als Sachbeitrag (Inkind) zum FAIR-Projekt baut. Der Vertrag für das umfangreiche Testprogramm dieser Magnetserie wurde nun bei einer feierlichen Zeremonie am Joint Institute for Nuclear Research (JINR) am 26. Oktober 2018 unterschrieben.

Die 166 tonnenschweren Quadrupoleinheiten bestehen jeweils aus einem supraleitenden Hauptquadrupolmagneten, kombiniert in verschiedenen Konfigurationen mit ebenfalls supraleitenden Korrekturmagneten (Sextupol- und Steerermagneten). Supraleitung bedeutet, dass der Strom, anders als in den üblichen Kupferkabeln, ohne jeglichen elektrischen Widerstand fließt. Um Supraleitung herzustellen, werden die Einheiten im Betrieb auf rund -270 Grad abgekühlt.

Die Technik dieser für den FAIR-Ringbeschleuniger sehr wichtigen Magnete war in einem langjährigen gemeinsamen Entwicklungsprogramm stetig weiter verbessert worden. Hauptaugenmerk der Optimierung waren dabei die Minimierung des Wärmeeintrages in das Kühlsystem, die Qualität des Magnetfelds und die mechanische Stabilität der Magnete bei schnellen Stromänderungen (hohen Rampraten) und bei hohen Wiederholraten. Die Magnete, in denen ein spezielles supraleitendes Kabel zum Einsatz kommt, das Nuklotronkabel, ermöglichen anders als die üblichen supraleitenden Magnete sehr hohe Feldanstiegsraten von bis zu vier Tesla pro Sekunde.

Die Quadrupole und Korrekturmagneten werden am JINR gebaut, danach durchlaufen die Einheiten in Dubna das nun per Vertrag festgelegte umfangreiche Testprogramm bei der endgültigen Betriebstemperatur von -270 Grad – unter anderem zur Dichtheit des hydraulischen Systems und zur Integrität der Stromkreise und Spulen. Für solche Tests war in einem gemeinsamen Vorhaben zwischen GSI und JINR in den vergangenen Jahren eine Testeinrichtung mit Kryoanlage in Dubna aufgebaut worden.

Wenn alle Tests bestanden sind, werden die Quadrupoleinheiten jeweils freigegeben und nach Deutschland geschickt, wo sie mit anderen durch GSI beschafften Komponenten zusammengebracht und zu ganzen Modulen für den SIS100 zusammengesetzt werden. Mit dieser Integration und Herstellung der Quadrupol-Module für den SIS100 wurde als Ergebnis einer zu Beginn des Jahres abgeschlossenen Ausschreibung die Firma Bilfinger Noell beauftragt, die auch die supraleitenden Dipole für den großen FAIR-Ringbeschleuniger fertigt.

Mit der Vertragsratifizierung und der Beauftragung verschiedener Firmen durch das JINR kann nun die Serienproduktion und das Serientesten der SIS100 Quadrupoleinheiten beginnen. Außerdem hat die Delegation – bestehend aus dem Technische Geschäftsführer von GSI und FAIR, Jörg Blaurock, dem SIS100/SIS18-Leiter Peter Spiller, dem Leiter der Abteilung für Supraleitende Magneten und Tests (SCM), Christian Roux, sowie den Abteilungsmitarbeitern Alexander Bleile und Egbert Fischer – mit dem JINR im Zuge dieses Besuchs noch eine Rahmenvereinbarung unterzeichnet über die weitere Kooperation von GSI, FAIR und JINR auf dem Gebiet der supraleitenden Magnete.  

Jörg Blaurock sagte dazu: „FAIR ist ein Megaprojekt, wir haben noch nicht alle Beauftragungen abgeschlossen. Diese Vereinbarung bietet mehrere Möglichkeiten, unsere Zusammenarbeit in Zukunft noch weiter zu auszubauen. Hauptarbeitsfelder der Zusammenarbeit sind die Herstellung und Prüfung von Magneten, aber es gibt auch Perspektiven für die Entwicklung von Techniken und Technologien für unsere Experimente, zum Beispiel für das CBM-Experiment." (BP)


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Feierliche Zeremonie
Der Vertrag für das umfangreiche Testprogramm einer Serie von Quadrupoleinheiten wurde nun bei einer feierlichen Zeremonie am Joint Institute for Nuclear Research (JINR) in Dubna unterschrieben. Im Foto vorne der Technische Geschäftsführer von GSI und FAIR, Jörg Blaurock (links), und Victor Matveev, Direktor des JINR.
Foto: Igor Lapenko, JINR