DESY

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Ugrás a navigációhoz Ugrás a kereséshez
DESY
Az intézet bejáratát jelző tábla Hamburgban
Az intézet bejáratát jelző tábla Hamburgban
Típus kutatóintézet
Alapítva 1959
Forma alapítvány
Anyavállalata Helmholtz Association of German Research Centres
Leányvállalatai Center for Free-Electron Laser Science
DESY (Németország)
DESY
DESY
Pozíció Németország térképén
é. sz. 53° 34′ 33″, k. h. 9° 52′ 46″Koordináták: é. sz. 53° 34′ 33″, k. h. 9° 52′ 46″
A DESY weboldala
Commons
A Wikimédia Commons tartalmaz DESY témájú médiaállományokat.

A DESY intézetet (Deutsches Elektronen SYnchrotron, Német Elektronszinkrotron) 1959-ben alapították Hamburgban. A Nagyenergiájú Fizikai Intézet 1992-ben indította el Zeuthen-ben (Brandenburg tartományban) a második telephelyet.

A DESY fő kutatási területei a részecskefizika és a szinkrotronsugárzás vizsgálata. Ezeket a vizsgálatokat segíti a HERA (Hadron Elektron Ring Anlage) és a DORIS III (Doppel Ring Speicher), a két részecskegyorsító gyűrű.

A központ évi kb. 160 millió kerettel gazdálkodik, 1560 alkalmazottjuk közül 360 tudóssal. A nemzetközi kutatásokban 33 nemzet több mint 2900 kutatója vett részt 2005-ös adatok szerint, melyből 1000 részecskefizikai (HERA), 1900 szinkrotronsugárzással kapcsolatos kutatásokat (HASYLAB) végzett.

A DESY gyorsítói, eszközei és kísérletei[szerkesztés]

A DESY gyorsítói az idővel változnak a kutatók kívánalmainak megfelelően, hogy egyre nagyobb energiákon vizsgálhassuk a részecskék szerkezetét. Újabb gyorsítók elkészültekor a régebbi gyorsítók többnyire előgyorsítókként szolgálnak, vagy szinkrotronsugárforrásként a körülötte lévő kutatólaborok (például HASYLAB) számára.

Jelenleg a DESY legfontosabb műszerei a HERA részecskegyorsító, a HASYLAB szinkrotronsugárzás-kutatólabor és a FLASH szabadelektron-lézer. Az egyes eszközöket elkészítésük idejének sorrendjében tárgyaljuk (sorszám esetén a jelenlegit adjuk meg):

DESY[szerkesztés]

1960-ban kezdték az első részecskegyorsító építését, a DESY-ét (Deutsches Elektronen-Synchrotron) amelyről a kutatóközpont a nevét kapta. Az 1964-ben induló gyorsító elektronokat 7,4 GeV tudott felgyorsítani.

A nemzetközi érdeklődést először 1966-ban váltott ki, a kvantumelektrodinamika vizsgálatában való közreműködésével. Az eredmények megerősítették az elméletet. A következő évtizedben vált a DESY a nagyenergiájú fizika fejlesztésének és iparának szakértői központjává.

A gyorsított elektronoknál melléktermékként fellépő szinkrotronsugárzást csak 1967-ben használták fel abszorpció (elnyelés) mérésére. Ebben a nagyfrekvenciájú spektrumtartományban eddig nem volt hagyományos sugárforrás. Für diesen Spektralbereich existierten noch keine konventionellen Strahlungsquellen. Az Európai Molekuláris Biologiai Laboratórium (EMBL) felhasználta az új lehetőséget, és 1972-ben egy állandó külső munkahelyet alapított a DESY-nél, hogy a szinkrotronsugárzást biológiai struktúrák kutatására felhasználja.

A DESY II elektron-szinkrotron és a DESY III protonszinkrotron 1987-ben, illetve 1988-ban a HERA előgyorsítóiként álltak üzembe.

DORIS III[szerkesztés]

A DORIS (kettős gyűrű(alakú) tároló, Doppel-Ring-Speicher) 1969 és 1974 között épült, a második gyorsítógyűrű, és az első tárológyűrű volt a DESY-ben, nagyjából 300 méter kerülettel. Eredetileg elektron-pozitron tárológyűrűnek építették, a DORIS-ban sikerült első ízben elektront az antirészecskéjével ütköztetni 2×3,5 GeV energiával. 1978-ban az energiát 2×5 GeV-re növelték.

Durch den Beweis der „angeregten Charmonium-Zustände“ leistete DORIS 1975 einen wichtigen Beitrag für den Nachweis schwerer Quarks. Im selben Jahr fanden am DESY erste Tests der Röntgenlithografie statt, später wurde das Verfahren zur Röntgen-Tiefenlithografie weiterentwickelt.

A HASYLAB 1980-as elindulásával a DORIS a melléktermékként fellépő szinkrotronsugárzását kutatásra használták fel. Eleinte csak a működési idejének harmadában használták sugárforrásként, 1993-tól azonban DORIS III név alatt csak a HASYLAB sugárforrásaként szolgál. Az intenzívebb és jobban vezérelhető szinkrotronsugárzás eléréséhez a DORIS-t 1984-ben wigglerekkel és undulátorokkal szerelték fel: speciális mágneselrendezéssel az elektronokat szinuszhullám alakú pályára kényszerítik, ezáltal a kibocsátott sugárzás fényessége százszorosára növekedhet a szinkrotronból eredetileg kihozhatónak.

A DORIS III gyorsító 42 mérőhellyel rendelkezik, amelyekben különböző kutatási területek nagyjából 80 műszere található. Egy évben a tejes mérési időtartam nyolc-tíz hónap.

PETRA II[szerkesztés]

A PETRA (Positron-Elektron-Tandem-Ring-Anlage) gyorsítógyűrűt 1975 és 1978 között építették. Ez a gyorsító volt működése alatt a legnagyobb ilyen típusú tárológyűrű, és ma is a DESY második legnagyobb szinkrotrona a HERA után. Eredetileg az elemi részecskék kutatását szolgálta. Az egyik legfontosabb eredménye a gluonoknak, az erős kölcsönhatás közvetítőrészecskéinek közvetlen kimutatása volt 1979-ben. Pozitronokat és elektronokat 19 GeV-re volt képes felgyorsítani egymással szemben és ütköztetni, tehát megsemmisülésükkor (annihiláció) összesen 2·19 = 38 GeV szabadult fel.

A PETRA kutatásai a DESY-eszközök intenzív nemzetközi használatához vezettek. Kína, Anglia, Franciaország, Izrael, Japán, Hollandia, Norvégia és az USA vett részt a számtalan német kolléga mellett a PETRA első vizsgálataiban.

1990-ben PETRA II néven a HERA előgyorsítója lett, melyben protonokat és elektronokat/pozitronokat gyorsítottak. 1995 márciusában a PETRA II-t undulátorokkal szerelték fel, hogy képes legyen intenzív röntgensugár összetevővel rendelkező szinkrotronsugárzás erősítésére. Azóta a PETRA II nagyenergiájú szinkrotronsugárforrásként szolgál a HASYLAB számára. Pozitronokat jelenleg 12 GeV-re gyorsítanak vele.

HASYLAB[szerkesztés]

A HASYLAB (Hamburgi Szinkrotronsugárzási Labor, Hamburger Synchrotronstrahlungslabor) szolgál a DESY-ben a szinkrotronsugárzás kutatására. 1980-ban 14 mérőhellyel indult (jelenleg 42 van). A labor a DORIS tárológyűrű mellett helyezkedik el, hogy az általa szolgáltatott szinkrotronsugárzást fel tudja használni a kutatás számára. 1993 óta a DORIS III kizárólag a HASYLAB sugárforrásaként szolgál. A DORIS III tárológyűrű 42 mérőhelye mellett a HASYLAB-nak még három tesztmérőhelye van a PETRA tárológyűrűnél.

További információk[szerkesztés]