FAIR-GSI PhD Award 2023 geht an Dr. Simon Lauber
16.01.2024 |
Dr. Simon Lauber wurde für seine herausragende Dissertation mit dem „FAIR-GSI PhD Award 2023“ ausgezeichnet. Professor Paolo Giubellino, Wissenschaftlicher Geschäftsführer von FAIR und GSI, und Daniel Sälzer, Geschäftsführer der Pfeiffer Vacuum GmbH, überreichten den Preis kürzlich in einem feierlichen Kolloquium. Die von Pfeiffer Vacuum finanziell unterstützte, jährliche Auszeichnung ist mit 1000 Euro dotiert. Simon Laubers Doktorarbeit über „Advanced numerical and experimental beam dynamics investigations for the cw-heavy ion linac HELIAC (HElmholtz LInear ACcelerator)“ wurde am Helmholtz-Institut Mainz (HIM, ACID1-Sektion) und an der Linac-Abteilung von GSI/FAIR durchgeführt.
Der HELIAC ist ein neuartiger supraleitender Linearbeschleuniger, der gemeinsam von HIM und GSI/FAIR gebaut wird. HELIAC soll auf Jahrzehnte hinaus intensive Dauerstrich-Ionenstrahlen (engl. continuous wave oder cw) für Spitzenforschung liefern, die sich von superschweren Elementen bis zur Materialwissenschaft erstreckt. Die Leistung hängt entscheidend von der Güte des Übergangs und der aufwendigen Strahlanpassung von dem normalleitenden Injektor zum supraleitenden Teil der Maschine ab.
Simon Lauber hat im Rahmen seiner Promotionsarbeit entscheidende und zukunftsweisende Beiträge geleistet, die für die Realisierung des gesamten HELIAC-Projekts von immenser Bedeutung sind. Um eine korrekte Phasenraumanpassung zu ermöglichen, muss der komplette sechsdimensionale Phasenraum explizit bekannt sein. Kürzlich wurden ausreichend experimentelle Daten über die Form der Teilchenpakete im Strahl, der sogenannten „Bunches“, mit einem neuartigen Messgerät gesammelt, um die longitudinalen Strahlcharakteristiken mit einem von Lauber neu entwickelten Algorithmus zu rekonstruieren. Zur Vermessung des an die Akzeptanz des supraleitenden Teils anzupassenden transversalen Phasenraums hat Lauber ein komplexes Strahlkollimationssystem entworfen, gebaut und in Betrieb genommen. Dieses Kollimationssystem ermöglicht die punktgenaue Vermessung der HELIAC-Akzeptanz.
Zusammen mit der Methode zur Rekonstruktion des longitudinalen Phasenraums ist dies ein entscheidendes Werkzeug zur Abstimmung und Optimierung des gesamten HELIAC. Auf der Basis eines von Simon Lauber entwickelten komplexen Simulationscodes wurden wesentliche strahldynamische Untersuchungen für den Bau einer normalleitenden interdigitalen H-Mode-Driftröhrenstruktur für die Beschleunigung schwerer Ionen im Hochleistungs-cw-Betrieb durchgeführt. Die dafür verwendete Struktur mit alternierender Phasenfokussierung (APF) ermöglicht einen Aufbau des Beschleunigers ohne zusätzliche interne Fokussierlinsen und damit eine sehr kompakte und effiziente Beschleunigerstruktur.
Der FAIR-GSI PhD Award wird jährlich für eine hervorragende Dissertation des Vorjahres vergeben. Nominiert werden können Arbeiten, die von GSI im Rahmen von strategischen Partnerschaften mit den Universitäten Darmstadt, Frankfurt, Gießen, Heidelberg, Jena und Mainz oder im Rahmen des Forschungs- und Entwicklungsprogramms gefördert wurden. Im Rahmen der Graduiertenschule HGS-HIRe (Helmholtz-Graduiertenschule für Hadronen- und Ionenforschung) forschen derzeit mehr als 300 Doktorand*innen im Rahmen ihrer Promotion zu mit GSI/FAIR verbundenen Themen. Mit dem Sponsor des Preises, der Pfeiffer Vacuum GmbH, verbindet GSI eine langjährige Partnerschaft. Pfeiffer Vacuum ist ein weltweit führender Anbieter von Vakuumlösungen. Neben Turbopumpen umfasst das Produktportfolio Vorvakuumpumpen, Lecksucher, Mess- und Analysegeräte, Vakuumkomponenten sowie Vakuumkammern. Lösungen von Pfeiffer Vacuum werden seit Jahrzehnten erfolgreich in den GSI-Anlagen eingesetzt. (CP)
