Weltbeste Synchrotronquelle nimmt Beschleunigerbetrieb auf

Ring frei für PETRA III

17.04.2009 - Deutschland

DESYs neue Synchrotronquelle PETRA III hat ihren Beschleunigerbetrieb aufgenommen. Die ersten Positronenpakete wurden in den 2,3 Kilometer langen Beschleuniger eingeschossen und gespeichert. Im Nutzerbetrieb werden später rund um die Uhr bis zu 960 Teilchenpakete mit jeweils bis zu 10 Milliarden Positronen, den Antiteilchen der Elektronen, mit fast Lichtgeschwindigkeit durch den Speicherring rasen, um einzigartiges Licht für die Wissenschaft zu erzeugen. Mit dem Betriebsstart endet ein knapp zweijähriger Umbau, bei dem der Speicherring PETRA nach eigenen Angaben in eine Röntgenstrahlungsquelle der Spitzenklasse umgewandelt wurde.

"Mit PETRA III nimmt DESY eine weitere Röntgenlichtquelle für die Forschung in Betrieb, die weltweit ihresgleichen sucht", betont Prof. Helmut Dosch, Vorsitzender des DESY-Direktoriums. "Damit werden wir den Wissenschaftlern Synchrotronstrahlen höchster Brillanz bieten und so neue Maßstäbe in der Forschung mit Photonen setzen." Als leistungsstärkste Lichtquelle ihrer Art wird PETRA III vor allem den Wissenschaftlern exzellente Experimentiermöglichkeiten bieten, die sehr kleine Proben untersuchen wollen oder stark gebündeltes, sehr kurzwelliges Röntgenlicht für ihre Analysen benötigen.

"Unsere DESY-Mannschaft hat gezeigt, dass man auch in heutigen Zeiten ein so komplexes Projekt wie den Umbau des PETRA III-Speicherrings im Zeit- und Kostenrahmen abschließen kann", freut sich Forschungsdirektor Prof. Edgar Weckert. Der 225-Millionen-Euro-Umbau wurde größtenteils vom Bundesministerium für Bildung und Forschung BMBF, der Stadt Hamburg und der Helmholtz-Gemeinschaft finanziert. Der Beschleuniger wurde ursprünglich für die Teilchenphysik gebaut. Unter anderem wurde an ihm das Gluon entdeckt, Botenträger für eine der vier fundamentalen Kräfte unserer Welt. Zuletzt diente PETRA als Vorbeschleuniger für DESYs Teilchenbeschleuniger HERA. In weniger als zwei Jahren wurde PETRA jetzt komplett umgebaut und modernisiert. Alle Magnete, die die beschleunigten Teilchen auf ihrer Bahn halten, wurden mit neuen Spulen versehen. Weiterhin wurde das komplette Vakuumsystem, die gesamte Mess- und Regeltechnik sowie die Strom- und Kühlwasserversorgung erneuert. Auf einem Achtel seines Umfangs wurde eine 300 Meter lange Experimentierhalle errichtet, in der an 14 Synchrotronstrahlführungen bis zu 30 Experimente stattfinden können. Um die Proben bei den Messungen in den Experimentieraufbauten möglichst schwingungsfrei zu halten, werden die Experimente auf der längsten am Stück gefertigten Betonplatte der Welt aufgebaut.

Nach der stabilen Speicherung des Teilchenstrahls wird der Beschleuniger in den nächsten Wochen auf die Produktion des begehrten Synchrotronlichts vorbereitet: Die Undulatoren - Spezialmagnete, die das Synchrotronlicht erzeugen - werden so dicht an den Teilchenstrahl herangefahren, dass die Positronen auf Schlingerbahnen gelenkt werden und so das Synchrotronlicht abstrahlen. Gleichzeitig geht in der Experimentierhalle der Aufbau der 14 Strahlführungen weiter, an denen die Wissenschaftler ihre Experimentierplätze errichten. Ein erster Testbetrieb mit dem Synchrotronlicht ist im Sommer geplant, der reguläre Experimentierbetrieb der modernsten Synchrotronquelle der dritten Generation wird 2010 starten.

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