KIT – The Research University in the Helmholtz Association

Thomas Mueller (ETP), Frank Hartmann (ETP)

www.kit.edu KIT – Die Forschungsuniversität in der Helmholtzgemeinschaft

Institut für Experimentelle Teilchenphysik (ETP)

www.kit.edu

Thomas Müller, Roger Wolf

26. April 2018 – VL 3

Moderne Experimentalphysik III: Teilchenphysik

Sommersemester 2018

3

2.1 Teilchenbeschleuniger

4

2.1.1 Einführung

5

Grundprinzip

6

Wichtige Kenngrößen

2.1.2 Beschleunigertypen:

1. Van de Graaf

2. Cockroft Walton

3. LINAC (Linear Accelerator)

LINAC als Vorbeschleuniger

SLAC – Stanford Linear Accelerator

Zukunftskonzepte für Linearbeschleuniger

4. Zyklotron

Stabilitätsbedingung

5. Betatron

6. Synchrotron

Synchrotronstrahlung

Gegenüberstellung Beschleunigertypen

2.1.3 Strahldynamik (Ringbeschleuniger)

Strahloptik

2.1.4 Beschleunigerkomponenten

1. Dipolmagnete

LHC-Dipolmagnete

Magnetverbindungen LHC

2. Quadrupolmagnete

Quadrupol-Fokussierung

Durch Beschleunigung wird Strahl schmaler

3. Hohlraumresonatoren

Phasenfokussierung

2.1.5 Moderne Teilchenbeschleuniger

8

34

Luminositäten

Beschleunigersysteme

Der CERN Beschleunigerkomplex

http://ekpwww.physik.uni-karlsruhe.de/~rwolf/teaching/ss17/CERN-Animation-of-CERN-accelerator-network.mp4

Kontrollräume

Beschleunigerlabors weltweit

Das Moorsche Gesetz der Teilchenbeschleuniger

2.1.6 Ausblick

Die Entwicklung der Leistung: Livingston-Plot

40

41

Beschleunigte Teilchen aus dem All