Kryokollimator für Beschleuniger

Kryokollimator für Beschleuniger


Der Kryokollimator ist eine hochpräzise Spezialkomponente für den FAIR-Beschleuniger der GSI in Darmstadt. Er optimiert hochenergetische Teilchenstrahlen, indem er unerwünschte Teilchen unter kryogenen Bedingungen (bis zu 4 K) einfängt und festhält. Als weltweit einzigartiger Prototyp wurde der Kryokollimator speziell für FAIR entwickelt. Seine Konstruktion aus hochreinem Kupfer und Edelstahl gewährleistet thermische Effizienz , mechanische Stabilität und Vakuumtauglichkeit – selbst unter extremen strahlungsbedingten und thermischen Bedingungen.

Anwendungen

Optimierung und Steuerung von Strahlen in Teilchenbeschleunigern

Einsatz in supraleitenden Experimenten, Material- und Kernphysik

Demonstration innovativer Technologien zur Strahlführung bei tiefen Temperaturen

Besonderheiten

  • Einzigartigkeit: Individuell entwickelter Prototyp mit iterativer Optimierung
  • Materialwahl: Hochreines Kupfer für Wärmeleitung, Edelstahl für mechanische Stabilität
  • Verbindungstechnologien: Vakuumlöten , WIG- und Laserschweißen , sprengplattierte Kupfer-Edelstahl-Verbindungen
  • Thermische Stabilität: Spezielles Design zur Zentrierung und zur Reduktion von Spannungen bei 4 K
  • Dichtheit unter UHV: Ausgasungsarme Materialien, Helium-Lecktests und vakuumgerechte Konstruktion
  • Integration: Nahtlose Einbindung in FAIR-Infrastruktur (Kühl- und Strahlführungssysteme)
  • Qualitätskontrolle: Zerstörungsfreie Prüfungen zur Sicherstellung von Maßhaltigkeit und Oberflächengüte

Der Kryokollimator für FAIR stellt einen technologischen Meilenstein in der kryogenen Teilchenphysik dar. Er vereint modernste Fügetechnologien , maßgeschneiderte Materialkombinationen und höchste thermische sowie mechanische Stabilität.

Als weltweit einmaliger Prototyp zeigt er, wie durch enge Zusammenarbeit, Innovationsgeist und ingenieurtechnische Präzision zukunftsweisende Forschungslösungen entstehen.

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