Abteilung LINAC
Die Abteilung Linearbeschleuniger (LIN) besteht aus zwei Arbeitsgruppen.
Die Arbeitsgruppe UNILAC verantwortet Betrieb und Weiterentwicklung des mehr als 40 Jahre alten Schwerionenbeschleunigers UNILAC. Zunächst in der FAIR-Phase 0 muss hierbei insbesondere ein möglichst fehler- und ausfallfreier anspruchsvoller Strahlbetrieb sichergestellt werden. Die Arbeitsgruppe plant, organisiert und steuert die dafür erforderlichen Strahlzeit- und Shutdownarbeiten. Während der Strahlzeiten sind durchgängig Mitarbeiter der Fachgruppe in Rufbereitschaft eingeteilt. In Vorbereitung auf die geplante Inbetriebnahme und Betriebsphase der FAIR-Beschleunigeranlage müssen diverse Anlagenteile ersetzt bzw. optimiert werden – auch diese Arbeiten werden von der Arbeitsgruppe geplant und deren Durchführung koordiniert. Hier besteht enge Zusammenarbeit mit diversen Fachabteilungen der GSI-Beschleuniger und der FAIR-Projektabteilungen bzw. den internen und externen Nutzergruppen, wie u.a. der JG-U bzw. der HIM-Sektionen.
Die Arbeitsgruppe cw-Linac betreut den Messplatz „Advanced Demonstrator“, der zukünftig als Testareal für cw-Linac-Kryomodule eingesetzt werden soll. Dazu gehört auch ein eigenständiger ISO4/ISO6-Reinraum zur Montage und zum Service von Kryo-Komponenten, die Heliuminfrastruktur/Anbindung an die Heliumversorgung der GSI, die Transportlinie vom Schwerioneninjektor-Linac zum Testareal, ein lokaler Kontrollraum, die Hochfrequenzversorgung und diverse Labore. Neben dem Aufbau, der Inbetriebnahme und ersten Tests mit Ionenstrahl soll dieses Testareal in einem zweiten Schritt interessierten Nutzern der Kernchemie (TASCA-Kollaboration), der Kernphysik (SHIP, SHIP-TRAP), der Materialforschung und der Biologie zur Verfügung gestellt werden. Insbesondere die beiden erst genannten Nutzergruppen (in enger Kollaboration mit der Sektion SHE des Helmholtz-Instituts Mainz) benötigt diese Beschleunigerinfrastruktur, um Target- Tests mit hochintensivem Schwerionenstrahl durchzuführen.
Der Aufbau eines eigenständigen supraleitenden Dauerstrich-Linearbeschleunigers (cw-Linac) für schwere Ionen wird zurzeit am Standort Darmstadt geplant. Sowohl die HIM-Sektion ACID1 als auch die Abteilung Linearbeschleuniger im GSI-Bereich Beschleunigerbetrieb werden gemeinsam und in enger Abstimmung an diesem Beschleunigerprojekt arbeiten. Studierende der JGU sollen sukzessive insbesondere auch an dieses Beschleunigerprojekt herangeführt werden und können wertvolle Beiträge zu den notwendigen spezifischen Entwicklungsarbeiten liefern. Gleichzeitig bietet die in diesem Zusammenhang neu geschaffene Infrastruktur die einmalige Möglichkeit, Studierende praktisch auszubilden und für das prosperierende Forschungsfeld der Beschleunigerphysik und Beschleunigertechnik zu gewinnen.
LINAC-Department Head:
Prof. Dr. Winfried Barth
Deputies:
Uwe Scheeler (UNILAC)
Dr. Maksym Miski-Oglu (cw-Linac)
Working Team “UNILAC”:
Uwe Scheeler (team leader, deputy machine coordinator)
Dr. Hartmut Vormann (machine coordinator)
Dr. Stephan Yaramyshev (50%)
Dr. Markus Vossberg (50%, associated)
Working Team “cw-Linac”:
Dr. Maksym Miski-Oglu (team leader)
Dr. Stephan Yaramyshev (50%)
Dr. Christoph Burandt (50%)
Tobias Lüding (from June, 01.2021)
Helmholtz Institute Mainz- Section “Accelerator Design and Integrated Detectors” ACID I:
Sektion ACID 1:
Die Sektion ACID1 verantwortet am Standort Mainz (HIM-Labor) ein größeres Reinraum-Areal, welches neben dem eigentlichen ISO4- bzw. ISO6-Reinraumbereich auch eine Montage- und Vorbereitungs-Straße beinhaltet. Innerhalb des Testbereichs befinden sich diverse Großgeräte, wie eine High Pressure Rinsing Anlage, ein Ultraschallbad und ein Ausheizofen, die zur sogenannten Prozessierung von supraleitenden Beschleunigungskavitäten dienen. In der gesamten Anlage können Beschleunigermodule mit einer Länge von bis zu 13m montiert und prozessiert werden. Darüber hinaus steht ein großes Hochfrequenztestareal in direkter Nähe zum Reinraum zur Verfügung. Kavitäten bzw. komplette Kryomodule können nach Montage, Reinigung und weiterer Präparation zeitnah getestet werden. Insbesondere das HF-Testareal wird von den Sektionen 1 und 2 gemeinsam genutzt. Enge Zusammenarbeit zwischen den beiden Sektionen bzw. mit dem Institut für Kernphysik der JG-U besteht hier bei den vorbereitenden Arbeiten an den supraleitenden MESA-Modulen. Bei all diesen Arbeiten wird auf die Infrastruktur (z.B. Heliumverflüssiger) der JG-U (Kernphysik) zugegriffen. Neben Montage, Präparation und Test der Kryomodule für das cw-Linac-Projekt, soll die neu geschaffene Infrastruktur auch anderen Universitäten der Region bzw. internationalen Beschleunigerprojekten offen stehen, um supraleitende Kavitäten zu montieren, zu prozessieren und zu testen. Hierzu wurden bereits erste Kontakte mit der TU-Darmstadt (S-DALINAC Beschleuniger) bzw. mit russischen Beschleunigerinstituten (ITEP, Kurchatov Institut, JINR, MEPhI) geknüpft. Zu guter Letzt soll an der neu geschaffenen Infrastruktur generische Forschung und Entwicklung von supraleitenden und normalleitenden HF-Komponenten betrieben werden, u.a. zur Kavitätenpräparation, Plasmareinigung, Hochleistungskoppler- bzw. Tunerentwickung bzw. HF-High Performance von Beschleunigungskavitäten.
Working Team:
Prof. Dr. Winfried Barth (section head)
Dr. Maksym Miski-Oglu (deputy)
Miriam Jäger (ACID1-Sekretariat)
Dr. Markus Basten
Victor Gettmann
Simon Lauber
Julian List
Dr. Thorsten Kürzeder
Dr. Christoph Burandt (50%)
Dr. Florian Dziuba (Johannes Gutenberg-Universität Mainz/BMBF-Projekt CHOPIN)