Zum Inhalt springen

Universal Linear Accelerator

aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
Datei:Icon tools.svg
Dieser Artikel wurde in die Qualitätssicherung der Redaktion Physik eingetragen. Wenn du dich mit dem Thema auskennst, bist du herzlich eingeladen, dich an der Prüfung und möglichen Verbesserung des Artikels zu beteiligen. Der Meinungsaustausch darüber findet derzeit nicht auf der Artikeldiskussionsseite, sondern auf der [[Wikipedia:Redaktion_Physik/Qualitätssicherung{{#if: 2016 | /Unerledigt/2016 }}#Universal Linear Accelerator|Qualitätssicherungs-Seite]] der Physik statt. {{#if: | Dieser Artikel wird von [[Benutzer:{{{Betreuer}}}]] während der Qualitätssicherung betreut.}}
Datei:Part of UNILAC GSI.jpg
Originalteil (Einzelresonator) des 120 Meter langen UNILAC im Ausstellungsraum der GSI

UNILAC (Universal Linear Accelerator) ist die Bezeichnung eines Linearbeschleunigers für Schwerionen am GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung in Darmstadt. Das „Universal“ im Namen verweist darauf, dass die Anlage Ionen jeder Massenzahl, von Wasserstoff bis zu Uran, beschleunigen kann.

Mit Hilfe des UNILAC wurden u. a. erstmals die Elemente Bohrium (Bh, 107), Hassium (Hs, 108), Meitnerium (Mt, 109), Darmstadtium (Ds, 110), Roentgenium (Rg, 111) und Copernicium (Cn, 112) synthetisiert.

Ursprünglicher Aufbau

Der UNILAC ging 1975 in Betrieb. Er verfügte über vier verschiedene Ionenquellen. Der eigentliche Beschleuniger bestand im Wesentlichen aus vier aufeinander folgenden Wideröe-Beschleunigern von je 7 m Länge, die bei der Frequenz 27,12 Megahertz (MHz) arbeiteten. Weiter passierte der Strahl zwei Alvarez-Beschleuniger von je 12 m, betrieben mit dem Vierfachen dieser Frequenz, also 108,48 MHz<ref>{{#if:|{{#iferror: {{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|}}| |}}}}{{#if:|{{{autor}}}: }}{{#if:|{{#if:HF-Anlagen|[{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|archivURL|1={{#invoke:URLutil|getNormalized|1={{{archiv-url}}}}}}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel=HF-Anlagen}}]{{#if:| ({{{format}}})}}{{#if:| {{{titelerg}}}{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|Endpunkt|titel={{{titelerg}}}}}}}}}|{{#if:https://www.gsi.de//work/beschleunigerbetrieb/beschleuniger/linac_rf/hf_anlagen.htm%7C{{#if:{{#invoke:TemplUtl%7Cfaculty%7C}}%7C{{#invoke:Vorlage:Internetquelle%7CTitelFormat%7Ctitel={{#invoke:WLink%7CgetEscapedTitle%7C1=HF-Anlagen}}}}%7C[{{#invoke:URLutil|getNormalized|1=https://www.gsi.de//work/beschleunigerbetrieb/beschleuniger/linac_rf/hf_anlagen.htm}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel={{#invoke:WLink|getEscapedTitle|1=HF-Anlagen}}}}]}}{{#if:| ({{{format}}}{{#if:2012-01-02{{#if: 2020-01-17 | {{#if:{{#invoke:TemplUtl|faculty|}}||1}}}} 

          | )
          | {{#if:{{#ifeq:de|de||{{#if:de|1}}}}| ; 
              | )}}}}}}{{#if:| {{{titelerg}}}{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|Endpunkt|titel={{{titelerg}}}}}}}}}}}{{#if:https://www.gsi.de//work/beschleunigerbetrieb/beschleuniger/linac_rf/hf_anlagen.htm%7C{{#if:{{#invoke:URLutil%7CisResourceURL%7C1=https://www.gsi.de//work/beschleunigerbetrieb/beschleuniger/linac_rf/hf_anlagen.htm}}%7C%7C}}}}{{#if:HF-Anlagen|{{#if:{{#invoke:WLink|isValidLinktext|1=HF-Anlagen|lines=0}}||}}}}{{#if: | In: {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel={{{werk}}}}}}}{{#if: | {{{hrsg}}}{{#if: 2012-01-02|,|{{#if: 2020-01-17 | {{#if:{{#invoke:TemplUtl|faculty|}}|;|,}}}}}}}}{{#if: 2012-01-02| {{#if:{{#invoke:DateTime|format|2012-01-02|noerror=1}}
            |{{#invoke:DateTime|format|2012-01-02|T._Monat JJJJ}}
            |{{#invoke:TemplUtl|failure|1=Fehler bei Vorlage:Internetquelle, datum=2012-01-02|class=Zitationswartung}} }}{{#if: |,|{{#if: 2020-01-17 | {{#if:{{#invoke:TemplUtl|faculty|}}|;|,}}}}}}}}{{#if: | S. {{{seiten}}}{{#if: |,|{{#if: 2020-01-17 | {{#if:{{#invoke:TemplUtl|faculty|}}|;|,}}}}}}}}{{#if: {{#invoke:TemplUtl|faculty|}}| {{#if:2012-01-02|{{#if:|archiviert|ehemals}}|{{#if:|Archiviert|Ehemals}}}} {{#if:|vom|im}} Vorlage:Referrer{{#if:{{#invoke:TemplUtl|faculty|}}| (nicht mehr online verfügbar)}}{{#if: | am {{#iferror: {{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|}}|{{{archiv-datum}}}{{#if:173920||(?)}}}}}}{{#if: 2020-01-17|;}}}}{{#if: 2020-01-17| {{#if:2012-01-02{{#invoke:TemplUtl|faculty|}}|abgerufen|Abgerufen}} {{#switch: {{#invoke:Str|len| {{#invoke:DateTime|format| 2020-01-17 |ISO|noerror=1}} }}
       |4=im Jahr
       |7=im
       |10=am
       |#default={{#invoke:TemplUtl|failure|1=Fehler bei Vorlage:Internetquelle, abruf=2020-01-17|class=Zitationswartung}} }} {{#invoke:DateTime|format|2020-01-17|T._Monat JJJJ}}
    | {{#invoke:TemplUtl|failure|1=Vorlage:Internetquelle | abruf=2026-MM-TT ist Pflichtparameter}} }}{{#if:{{#ifeq:de|de||{{#if:de|1}}}}|{{#if:2012-01-02{{#if: 2020-01-17 | {{#if:{{#invoke:TemplUtl|faculty|}}||1}}}}
       |  (
       | {{#if: | |  (}}
       }}{{#ifeq:{{#if:de|de|de}}|de||
          {{#invoke:Multilingual|format|de|slang=!|split=[%s,]+|shift=m|separator=, }}}}{{#if: |{{#ifeq:{{#if:de|de|de}}|de||, }}{{{kommentar}}}}})}}{{#if: 2012-01-02{{#if: 2020-01-17 | {{#if:{{#invoke:TemplUtl|faculty|}}||1}} }}de|{{#if: |: {{
 #if: 
 | „{{
     #ifeq: {{#if:{{#if: {{#invoke:templutl|faculty|}}|de-ch|de}}|{{#if: {{#invoke:templutl|faculty|}}|de-ch|de}}|de}} | de
     | Vorlage:Str trim
     | {{#invoke:Vorlage:lang|flat}}
     }}“
 | {{#ifeq: {{#if:{{#if: {{#invoke:templutl|faculty|}}|de-ch|de}}|{{#if: {{#invoke:templutl|faculty|}}|de-ch|de}}|de}} | de
     | „Vorlage:Str trim“
     | {{#invoke:Text|quote
         |1={{#if: 
              | {{#invoke:Vorlage:lang|flat}}
              | {{#invoke:Vorlage:lang|flat}} }}
         |2={{#if: {{#invoke:TemplUtl|faculty|}}|de-CH|de}}
         |3=1}} }}

}}{{#if: 

   |  (<templatestyles src="Person/styles.css" />{{#if:  | :  }}{{#if:  | , deutsch: „“ }})
   | {{#if: 
       |  ({{#if:  | , deutsch: „“ }})
       | {{#if:  |  (deutsch: „“) }}
 }}

}}{{#if: {{{zitat}}} 

   | {{#if: 
       | {{#if: {{{zitat}}}
           | Vorlage:": Text= und 1= gleichzeitig, bzw. Pipe zu viel }} }}
   | Vorlage:": Text= fehlt }}{{#if:  | {{#if: {{#invoke:Text|unstrip|{{{ref}}}}}
             | Vorlage:": Ungültiger Wert: ref=
             | {{{ref}}} }}

}}|.{{#if:{{#invoke:TemplUtl|faculty|}}|{{#if:||{{#ifeq: | JaKeinHinweis |{{#switch: 

   |0|=Vorlage:Toter Link/Core{{#if: https://www.gsi.de//work/beschleunigerbetrieb/beschleuniger/linac_rf/hf_anlagen.htm
       | {{#if:  | [1] }} (Seite {{#switch:|no|0|=|dauerhaft }}nicht mehr abrufbar{{#if:  | , festgestellt im {{#invoke:DateTime|format||F Y}} }}. Suche im Internet Archive (T)){{#if: 
           | {{#if: deadurlausgeblendet | | Vorlage:Toter Link/archivebot }}
         }}
       |   (Seite {{#switch:|no|0|=|#default=dauerhaft }}nicht mehr abrufbar{{#if:  | , festgestellt im {{#invoke:DateTime|format||F Y}} }}.)
     }}{{#switch: 
         |no|0|=
         |#default={{#if:  ||  }}
    }}{{#invoke:TemplatePar|check
         |opt      = inline= url= text= datum= date= archivebot= bot= botlauf= fix-attempted= checked=
         |cat      = Wikipedia:Vorlagenfehler/Vorlage:Toter Link
         |errNS    = 0
         |template = Vorlage:Toter Link
         |format   = 
         |preview  = 1
    }}{{#if: https://www.gsi.de//work/beschleunigerbetrieb/beschleuniger/linac_rf/hf_anlagen.htm
      | {{#if:{{#invoke:URLutil|isWebURL|https://www.gsi.de//work/beschleunigerbetrieb/beschleuniger/linac_rf/hf_anlagen.htm}}
          || {{#if:  ||  }} 
        }}
      | {{#if: 
           | {{#if:  ||  }}
           | {{#if:  ||  }}
        }}
    }}{{#if: 
       | {{#if:{{#invoke:DateTime|format||F Y|noerror=1}}
             || {{#if:  ||  }} 
         }}
    }}{{#switch: deadurl
         |checked|deadurl|= 
         |#default=  {{#if:  ||  }}
    }}|#default= https://wiki-de.moshellshocker.dns64.de/index.php?title=Wikipedia:Defekte_Weblinks&dwl=https://www.gsi.de//work/beschleunigerbetrieb/beschleuniger/linac_rf/hf_anlagen.htm Die nachstehende Seite ist {{#switch:|no|0|=|dauerhaft }}nicht mehr abrufbar]{{#if:  | , festgestellt im {{#invoke:DateTime|format||F Y}} }}. (Suche im Internet Archive. (T).)  {{#if: 
            | {{#if: deadurlausgeblendet | | Vorlage:Toter Link/archivebot }}
         }}Vorlage:Toter Link/Core{{#switch: 
          |no|0|=
          |#default= {{#if:  ||  }}
        }}{{#invoke:TemplatePar|check
         |all      = inline= url=
         |opt      = datum= date= archivebot= bot= botlauf= fix-attempted= checked=
         |cat      = Wikipedia:Vorlagenfehler/Vorlage:Toter Link
         |errNS    = 0
         |template = Vorlage:Toter Link
         |format   = 
         |preview  = 1
       }}{{#if: https://www.gsi.de//work/beschleunigerbetrieb/beschleuniger/linac_rf/hf_anlagen.htm
       | {{#if:{{#invoke:URLutil|isWebURL|https://www.gsi.de//work/beschleunigerbetrieb/beschleuniger/linac_rf/hf_anlagen.htm}}
          || {{#if:  ||  }} 
        }}
    }}{{#if: 
         | {{#if:{{#invoke:DateTime|format||F Y|noerror=1}}
             || {{#if:  ||  }} 
           }}
    }}{{#switch: deadurl
         |checked|deadurl|= 
         |#default=  {{#if:  ||  }}
    }}[https://www.gsi.de//work/beschleunigerbetrieb/beschleuniger/linac_rf/hf_anlagen.htm }}|{{#switch: 
   |0|=Vorlage:Toter Link/Core{{#if: https://www.gsi.de//work/beschleunigerbetrieb/beschleuniger/linac_rf/hf_anlagen.htm
       | {{#if:  | [2] }} (Seite {{#switch:|no|0|=|dauerhaft }}nicht mehr abrufbar{{#if:  | , festgestellt im {{#invoke:DateTime|format||F Y}} }}. Suche im Internet Archive (T)){{#if: 
           | {{#if:  | | Vorlage:Toter Link/archivebot }}
         }}
       |   (Seite {{#switch:|no|0|=|#default=dauerhaft }}nicht mehr abrufbar{{#if:  | , festgestellt im {{#invoke:DateTime|format||F Y}} }}.)
     }}{{#switch: 
         |no|0|=
         |#default={{#if:  ||  }}
    }}{{#invoke:TemplatePar|check
         |opt      = inline= url= text= datum= date= archivebot= bot= botlauf= fix-attempted= checked=
         |cat      = Wikipedia:Vorlagenfehler/Vorlage:Toter Link
         |errNS    = 0
         |template = Vorlage:Toter Link
         |format   = 
         |preview  = 1
    }}{{#if: https://www.gsi.de//work/beschleunigerbetrieb/beschleuniger/linac_rf/hf_anlagen.htm
      | {{#if:{{#invoke:URLutil|isWebURL|https://www.gsi.de//work/beschleunigerbetrieb/beschleuniger/linac_rf/hf_anlagen.htm}}
          || {{#if:  ||  }} 
        }}
      | {{#if: 
           | {{#if:  ||  }}
           | {{#if:  ||  }}
        }}
    }}{{#if: 
       | {{#if:{{#invoke:DateTime|format||F Y|noerror=1}}
             || {{#if:  ||  }} 
         }}
    }}{{#switch: 
         |checked|deadurl|= 
         |#default=  {{#if:  ||  }}
    }}|#default= https://wiki-de.moshellshocker.dns64.de/index.php?title=Wikipedia:Defekte_Weblinks&dwl=https://www.gsi.de//work/beschleunigerbetrieb/beschleuniger/linac_rf/hf_anlagen.htm Die nachstehende Seite ist {{#switch:|no|0|=|dauerhaft }}nicht mehr abrufbar]{{#if:  | , festgestellt im {{#invoke:DateTime|format||F Y}} }}. (Suche im Internet Archive. (T).)  {{#if: 
            | {{#if:  | | Vorlage:Toter Link/archivebot }}
         }}Vorlage:Toter Link/Core{{#switch: 
          |no|0|=
          |#default= {{#if:  ||  }}
        }}{{#invoke:TemplatePar|check
         |all      = inline= url=
         |opt      = datum= date= archivebot= bot= botlauf= fix-attempted= checked=
         |cat      = Wikipedia:Vorlagenfehler/Vorlage:Toter Link
         |errNS    = 0
         |template = Vorlage:Toter Link
         |format   = 
         |preview  = 1
       }}{{#if: https://www.gsi.de//work/beschleunigerbetrieb/beschleuniger/linac_rf/hf_anlagen.htm
       | {{#if:{{#invoke:URLutil|isWebURL|https://www.gsi.de//work/beschleunigerbetrieb/beschleuniger/linac_rf/hf_anlagen.htm}}
          || {{#if:  ||  }} 
        }}
    }}{{#if: 
         | {{#if:{{#invoke:DateTime|format||F Y|noerror=1}}
             || {{#if:  ||  }} 
           }}
    }}{{#switch: 
         |checked|deadurl|= 
         |#default=  {{#if:  ||  }}
    }}[https://www.gsi.de//work/beschleunigerbetrieb/beschleuniger/linac_rf/hf_anlagen.htm }} }}}}}}}}}}{{#if:|
        {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|archivBot|stamp={{{archiv-bot}}}|text={{#if:|Vorlage:Webarchiv/archiv-bot}}

}}}}{{#invoke:TemplatePar|check |all= url= titel= |opt= autor= hrsg= format= sprache= titelerg= werk= seiten= datum= abruf= zugriff= abruf-verborgen= archiv-url= archiv-datum= archiv-bot= kommentar= zitat= AT= CH= offline= |cat= {{#ifeq: 0 | 0 | Wikipedia:Vorlagenfehler/Vorlage:Internetquelle}} |template= Vorlage:Internetquelle |format=0 |preview=1 }}</ref>, und darauf folgend 20 je für sich versorgte Einzelresonatoren. Mit diesen kann die gewünschte Endenergie für Strahlen verschiedener Ionen eingestellt werden. Hinzu kommen zwischen den einzelnen Beschleunigerteilen Umladestrecken (Stripper). Diese bringen die Ionen durch „Abstreifen“ weiterer Elektronen in höhere Ladungszustände, so dass die Amplitude der nachfolgenden Beschleunigungsspannung besser ausgenutzt wird.

Heutiger Aufbau

Nach Modernisierungen besteht der UNILAC zurzeit (2016) aus zwei Ionenquellen (PIG + MUCIS/MEVVA). Daran schließt sich eine RFQ-Beschleunigungsstruktur, gefolgt von zwei IH (Interdigital-H-Mode)-Strukturen bei 36 MHz. Diese sorgen für eine Beschleunigung auf 1,4 MeV/u. Ein Poststripper (in den vom Hochladungsinjektor, ebenfalls mit einer RFQ- und einer IH-Struktur, eingeschossen wird) und vier Alvarez-Strukturen ermöglichen die weitere Beschleunigung auf 11,4 MeV/u.

Abgesehen von eigenständigen Experimenten dient der UNILAC auch als Injektor für das bei der GSI betriebene Synchrotron SIS 12/18.

Literatur

  • K. Blasche, H. Prange, Die GSI in Darmstadt I, Physikalische Blätter, Band 33, Juni 1977, S. 249–261, Online

Weblinks

Einzelnachweise

<references />

Abgerufen von „https://wiki-de.moshellshocker.dns64.de/index.php?title=Universal_Linear_Accelerator&oldid=173920“