Quelltext der Seite Proton Synchrotron

{{CERNBeschleuniger}}
[[Datei:Aerial view of PS at CERN in 1965.jpg|mini|Das Betriebsgelände des Proton Synchrotrons im Jahre 1965]]

Das '''Proton Synchrotron''' ('''PS''') ist ein [[Synchrotron]]-[[Teilchenbeschleuniger]] mit 628&nbsp;m Umfang am [[CERN]]. Mit dem [[Linearbeschleuniger]] ''LINAC II'' auf 50&nbsp;MeV beschleunigte Protonen werden in den [[Proton Synchrotron Booster]] (PSB) eingespeist und auf 1,4&nbsp;GeV beschleunigt, bevor sie in den PS weitergeleitet werden.

== Geschichte ==
Das Proton Synchrotron ging erstmals im November 1959 in Betrieb. Die feierliche Eröffnung des CERN-Synchrotrons fand am 5. Februar 1960 in Anwesenheit zahlreicher Kernforscher statt.<ref>{{Literatur|Autor=Klaus Hoffmann|Titel=J. Robert Oppenheimer: Schöpfer der ersten Atombombe|Verlag=Springer|ISBN=978-3-540-59330-0|Jahr=1995|Seiten=267|Online = {{Google Buch|BuchID=i195sy7wvXMC|Seite=267}}}}</ref>
Mit einer Protonenenergie von 28,3&nbsp;[[Elektronenvolt|GeV]] war es bis zur Inbetriebnahme des [[Alternating Gradient Synchrotron]] im Juli 1960 der stärkste Teilchenbeschleuniger weltweit.<ref>{{Internetquelle |url=https://timeline.web.cern.ch/proton-synchrotron-starts |titel=The Proton Synchrotron starts up {{!}} timeline.web.cern.ch |abruf=2025-02-05}}</ref> Die höchste Protonenenergie eines Teilchenbeschleunigers hatte mit 10&nbsp;GeV bis dahin das [[Synchrophasotron]] erreicht.<ref>{{cite web| url=https://cerncourier.com/cws/article/cern/28470| title=Super Proton Synchrotron marks its 25th birthday| accessdate= 2009-12-26| date=2001-06-02| author=Ted Wilson, CERN| publisher=Cerncourier| language=en}}</ref>

Mit dem Bau der nächsten Beschleuniger-Generationen kamen dem Proton Synchrotron verschiedene Rollen als Vorbeschleuniger zu, erst wurde das in den 1970er-Jahren errichtete [[Super Proton Synchrotron]] (SPS) mit Protonen gespeist. In den Jahren 1989–2000, als das Super Proton Synchrotron selbst als Vorbeschleuniger des [[Large Electron-Positron Collider]] (LEP) diente, wurde das SPS vom PS mit [[Elektron]]en und [[Positron]]en gespeist. Seit dem Bau des [[Large Hadron Collider]]s (LHC) speist das PS das SPS mit [[Proton]]en und mit [[Blei]]kernen.
Im Herbst 2006 wurde auf einer Konferenz zur Ausarbeitung von Wegen zur Steigerung der [[Luminosität]] des LHC eine Ablösung des PS durch einen Neubau mit doppeltem Umfang befürwortet.<ref>{{cite web| url =https://cerncourier.com/cws/article/cern/29838| title =LUMI'06 takes strides towards LHC upgrade| accessdate = 2009-11-28| author =Walter Scandale and Frank Zimmermann, CERN| publisher =CERN Courier| language =en}}</ref> Planungen von Anfang 2009 sahen den Bau des [[Proton Synchrotron 2]] (PS2) und den Ersatz der Vorbeschleuniger des PS vor,<ref name="MBenedikt_StatusFeb2009">{{cite web| url =https://indico.cern.ch/getFile.py/access?contribId=4&resId=1&materialId=slides&confId=49774| title =PS2 Project and Status| accessdate =2009-12-01| date =2009-02-26| author =M.Benedikt| publisher =CERN| language =en}}</ref> welche aber aus finanziellen Überlegungen im Jahr 2011 verworfen wurden.<ref name="SLHC-PP-Final-Report-2011">{{internetquelle|url=http://info-slhc-pp.web.cern.ch/info-slhc-pp/DOCUMENTS/SLHC-PP-Final-Report.pdf|titel=SLHC-PP Preparatory Phase of the Large Hadron Collider Upgrade|seiten=2|datum=6. Juni 2011|zugriff=1. August 2013|hrsg=CERN|sprache=en|format=pdf; 11,5&nbsp;MB}}</ref>

== Betrieb ==
Der intensive Protonenstrahl des Proton Synchrotron wird zur Erzeugung von [[Antiproton]]en genutzt. Die erzeugten Antiprotonen wurden für Experimente mit [[Antimaterie]]
erst mit dem PS selbst abgebremst, bis der speziell für diesen Zweck errichtete [[Antiproton Decelerator]] AD im Juli 2000 in Betrieb ging.<ref>{{cite web| url =https://cerncourier.com/cws/article/cern/29009| title =50 years of CERN - CERN's heart beats as strong as ever| accessdate =2004-01-27| author =Günther Plass| publisher =CERN Courier| language =en}}</ref> Ab 1981 wurde das SPS für Proton-Antiproton-Kollisions-Experimente genutzt, dazu wurden die mit dem PS erzeugten Protonen erst in einem [[Speicherring]] „Antiprotonen-Akkumulator“ zwischengespeichert und anschließend nach Vorbeschleunigung im PS in das SPS eingeschleust.<ref>{{cite web| url =https://cerncourier.com/cws/article/cern/28849| title =When CERN saw the end of the alphabet| accessdate =2003-05-01| author =Daniel Denegri| publisher =CERN Courier| language =en}}</ref>

Der Strahl im PS wird durch konventionelle, nicht [[Supraleitung|supraleitende]] Magnete gelenkt, wodurch der Betrieb bei [[Raumtemperatur]] möglich ist. Durch Umbauten konnte die ursprüngliche Strahlintensität der 1950er-Jahre um Faktor 1000 gesteigert werden, die maximale Protonenenergie liegt zurzeit bei 25&nbsp;GeV. Im PS wurden neben Protonen, Elektronen und Positronen auch Antiprotonen, [[Alphastrahlung|Alpha-Teilchen]], [[Sauerstoff]]ionen und [[Schwefel]]ionen beschleunigt.<ref>{{cite web| url =http://public.web.cern.ch/public/en/Research/PS-en.html| title =CERN - PS: a versatile juggler of particles| accessdate =2009-11-24| author =CERN| language =en}}</ref>

== Weblinks ==
{{Commonscat}}
* [http://public.web.cern.ch/public/en/Research/PS-en.html PS Informationen (englisch)]
* [https://greybook.cern.ch/greybook/researchProgram/detail?id=PS CERN Grey Book: Liste der Experimente am PS (englisch)]

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Coordinate|NS=46/13/55/N|EW=6/2/55/E|globe=earth|type=landmark|region=CH-GE}}

[[Kategorie:Teilchenbeschleuniger]]
[[Kategorie:CERN]]