Das CJD - Die Chancengeber CJD Internat Braunschweig

27 Meter unter der Erde unterwegs

13.11.2018 CJD Gymnasium Braunschweig « zur Übersicht

Am 3. November 2018 hat der Kompetenzkurs Teilchenphysik der Chistophorusschule im CJD Braunschweig das Deutsche-Elektronen-Synchrotron (DESY) in Hamburg besucht. Los ging es schon um 6:30 Uhr an der Schule. Nach der Fahrt nach Hamburg und der dortigen Suche des Besuchereingangs, begann die Veranstaltung mit dem Vortrag eines Mitarbeiters, der zunächst einmal die Aufgaben und Funktionen des Forschungszentrums, sowie auch dessen Geschichte und die Grundlagen der Teilchen- bzw. Beschleunigerphysik erläuterte. So wurde das DESY, welches Teil der Helmholtz-Gemeinschaft ist, 1959 gegründet und heute arbeiten dort ca. 2400 Mitarbeiter, sowie etwa 3000 Gastwissenschaftler jährlich.

Das DESY besteht im Wesentlichen aus verschiedenen Beschleunigerkreisen, in denen ein Elektronenstrahl in einer Röhre so stark beschleunigt wird, dass er Synchrotronstrahlung abgibt, mit denen dann verschiedene Experimente durchgeführt werden können. So können etwa, ähnlich wie bei einem herkömmlichen Lichtmikroskop, Bilder von winzigsten Molekülen angefertigt werden, indem diese mit der Synchrotronstrahlung durchleuchtet werden.

Die Labore in denen das geschieht, haben wir uns dann in einer Führung über den Campus angeschaut. In diesen Laboren werden vom derzeit größten in Betrieb befindlichen Beschleunigerring PETRA (Positron-Elektron-Tandem-Ring-Anlage) diese Strahlen fokussiert abgeleitet, sodass die Wissenschaftler dort ihre Experimente durchführen können. Allerdings kommt nur jedes vierte bis fünfte Projekt, das die Nutzung beantragt, auch wirklich zum Zuge.

Dann ging es weiter zum schon seit 2007 stillgelegten HERA- Beschleunigerring (Hadron-Elektron-Ring-Anlage), wo wir in den 6,3 km langen Tunnel hineingehen konnten, und wo verschiedene Möglichkeiten zum Nachweis von „Produkten“ der Kollision zweier Teilchen vorgestellt wurden. Dafür mussten wir erst einmal mit einem umgebauten Lastenaufzug 27 Meter unter die Erde fahren. Unten angekommen wurde uns zuerst eine Funkenkammer gezeigt und erklärt. In dem Detektor waren etwa tausende extrem dünne Drähte gespannt, mit denen jeweils ein Teilchen detektiert werden konnte.  Danach ging es noch darum, wie die Detektoren am Beschleuniger funktionieren. Abschließend ging es in den Ringtunnel, welcher verschiedene Magnete besitzt: Quadrupolmagnete, Dipolmagnete und teilweise auch supraleitende Magnete.

In dem Beschleuniger wurde allerdings während der Betriebszeit nicht nur mit Elektronen, sondern auch mit Protonen experimentiert. Spannend war auch zu erfahren, mit welch enormen Aufwand die gesamte Anlage gekühlt werden musste, da die supraleitenden Magnete bei mehr als 6 Kelvin ihre Wirkung verloren. Deshalb „schwamm“ der eigentliche Ring in flüssigem Helium, welches zur Isolation nochmals mit einem Vakuum umgeben war.  Da der Tunnel so lang ist, gibt es dort unten sogar Fahrräder. Nach der Führung fuhren wir zurück nach Braunschweig, wo der Ausflug dann endete.

*Jakob Weingarten vom Kompetenzkurs