Strahlführung polarisierter und unpolarisierter Teilchen
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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