Strahlführung polarisierter und

unpolarisierter Teilchen

Von Ireneus Henning unter Anleitung von Dr. Gerhard Reicherz

Was sind polarisierte Teilchen-Strahlen

• ß-Strahlung• Protonen-Strahlung• Ionen-Strahlung• Neutronen-Strahlung

Wozu polarisieren?

• Untersuchung magnetischer Strukturen• Erforschen verschiedener Kernzustände• Reaktionsausbeute bei Kernfusion• Untersuchung von Quarks und Protonen

Strahlführung

• Fokussierung

• Beschleunigung

• Ablenkung

Fokussierung

Elektrostatische Fokussierung und Ablenkung

• Keine Polarisation• Die Kraft ist Geschwindigkeitsunabhängig• Bei Ablenkung erfolgt eine

Geschwindigkeitsänderung

Quelle: www.chemgapedia.de

Elektrostatische Fokussierung

Elektrostatische Ablenkung

Magnetische Fokussierung und Ablenkung

Lorentz-Kraft

Quelle:www.physicsmasterclasses.org

Magnete

• Dipolmagnete• Quadrupol und Sextupolmagnete• Kickermagnete• Septumsmagnete• Wigglermagnete

Magnetische Ablenkung

• Homogene Magnetfelder• Dipolmagnete

Dipolmagnet

Kickermagnete

• Werden zum auskoppeln von Teilchenpaketen genutzt

http://www.lhc-facts.ch/index.php?page=injektion

Septummagnet

• Wird zur Strahlführung genutzt

http://www.lhc-facts.ch/index.php?page=injektion

Magnetische Fokussierung

• Inhomogene Magnetfelder

http://wwwex.physik.uni-ulm.de/lehre/gk3b-2002-2003/node33.html

Quadrupol

http://www.idn.uni-bremen.de/cvpmm/content/elementarteilchenphysik

Physikalische Effekte im Magnetfeld bei polarisierten und

unpolarisierten Strahlen

• Energieverlust durch Synchrotron-Strahlung• Ausrichten des Spins Sokolov-Ternov-Effekt

Synchrotron Strahlung

http://syli04.physik.uni-bonn.de/Inhalt/einleitung.htm

http://syli04.physik.uni-bonn.de/Inhalt/einleitung.htm

Sokolov-Ternov-Effekt

http://en.wikipedia.org/wiki/Sokolov%E2%80%93Ternov_effect

• Sättigung • Relaxationszeit• Schwinger-Feld

Spin-Sättigung

Elsa

Jülich COSY

Cern