• Die 1963 gegründete Wilhelm und Else Heraeus-Stiftung ist eine private Stiftung des bürgerlichen Rechts zur Förderung der Forschung und Ausbildung auf dem Gebiet der Naturwissenschaften.

  • Seminar im „WE-Heraeus-Hörsaal“ des Physikzentrums Bad Honnef. Die Reihe „WE-Heraeus-Seminare“ ist das Flaggschiff im Förderprogramm der Wilhelm und Else Heraeus-Stiftung.

  • Die Stiftung fördert Lehrerfortbildungen zur Teilchenphysik, Quantenphysik oder Astronomie, die z.B. am XLAB in Göttingen durchgeführt werden.

  • Schüler-Observatorium auf dem Dach eines Gymnasiums: An 6 identischen Teleskopen kann eine komplette Klasse Sterne und die Sonne beobachten. Ein Beitrag der Stiftung zum modernen Physikunterricht.

  • Die Stiftung initiiert und finanziert Buchproduktionen zur Verbreitung von Faktenwissen über gesellschaftlich bedeutende Themen (für SchülerInnen) sowie zur Ausbildung von LehrerInnen.

650. WE-Heraeus-Seminar

Physics of Energy-Recovering Linacs

 

Ein Großteil des Energieverbrauchs von Elektronenbeschleunigern wird durch die Hochfrequenzgeneratoren für die Kavitäten verursacht. Während sich die ohmschen Verluste durch den Einsatz von Supraleitung minimieren lassen, verbleibt die Verlustenergie, die der Strahl selbst dem Feld entnimmt. Linearbeschleuniger mit Energie-Rückgewinnung (Energy-Recovery Linacs, ERLs) entnehmen diese Energie wieder dem Strahl, indem dieser nach dem Wechselwirkungspunkt mit einer Phase von 180° zurückgeführt wird, so dass er die Kavitäten in der abbremsenden Phase passiert und seine Energie wieder dem Feld zuführt. Hiermit sind bei signifikant reduziertem Energieverbrauch sehr hohe Strahlströme möglich, welche sich mit hohen Targetdichten nutzen lassen, da der Strahl im Gegensatz zu Kreisbeschleunigern den Wechselwirkungspunkt nur ein einziges Mal passiert.

Dieses Seminar hat gezielt die Communities der Beschleunigerphysiker und der Hadron- und Kernphysiker zusammengeführt, da mögliche Streuexperimente im internen Strahl offensichtlich einen integralen Bestandteil des Gesamtsystems darstellen. Das große Interesse an diesem Konzept zeigte sich daran, dass alle weltweit in diesem Bereich arbeitenden Labore mit hochrangigen Rednern vertreten waren. Sowohl die Redner aus der Beschleunigerphysik als auch diejenigen aus der Hadronen- und Kernphysik kamen dabei mit Bravour der Aufgabe nach, ihre Vorträge auch auf die jeweils andere Community auszurichten.

In reger Diskussion wurden die Erfahrungen mit den existierenden ERLs, u.a. an JLab und in Darmstadt, vorgestellt und mögliche Experimente an diesen sowie an zur Zeit im Bau befindlichen oder geplanten Anlagen in Cornell, Mainz und Orsay diskutiert. Ein Schwerpunkt war das Ausloten der besonderen Eigenschaften eines ERLs, d.h. hohe Luminosität bei niedriger Targetdichte, für neuartige Experimente, z.B. aus dem Bereich der nuklearen Astrophysik oder der Suche nach Physik jenseits des Standardmodells durch Präzisionsexperimente.

Der besondere Geist eines WE-Heraeus-Seminars mit hohen Anteil von jungen Nachwuchswissenschaftler/innen zeigte sich insbesondere daran, dass auch die Studierenden rege mitdiskutierten. Für die Gastfreundschaft und die perfekte Organisation vor Ort durch die Mitarbeiter des Physikzentrums Bad Honnef sowie durch die ebenso perfekte administrative Organisation und großzügige Förderung seitens der WE-Heraeus-Stiftung möchten wir uns im Namen aller Teilnehmer herzlich bedanken.

 

Prof. Dr. Kurt Aulenbacher, Priv.-Doz. Dr. Harald Merkel, Universität Mainz

Prof. Dr. Alfons Khoukaz, Universität Münster