Entwicklung von innovativen Beschleunigerkomponenten zur Nachbeschleunigung radioaktiver Isotope

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Physik mit beschleunigten Strahlen radioaktiver Isotope stellt im Moment einen zentralen Schwerpunkt der Kernphysik dar. Die zahlreichen Projekte (ARENAS3, REX-ISOLDE, SPIRAL, EXCYPT, SIRIUS, MAFF) und EU-Netzwerke (EURISOL, charge breeding, R3B) in diesem Zusammenhang zeugen davon. Für die Nachbeschleunigung radioaktiver Isotope sind neuartige, kompakte und hocheffiziente Beschleunigerstrukturen unerlässlich, um kostengünstig Nachbeschleuniger hoher Transmission entwickeln zu können. Das hier vorgestellte Forschungsvorhaben befasst sich mit der Entwicklung und den Tests innovativer Beschleunigerstrukturen, welche sowohl beim Münchner Spaltfragmentbeschleuniger (MAFF), als auch bei REX-ISOLDE am CERN eingesetzt werden können. 1) IH-RFQ Struktur bei 101 MHz Das Konzept einer IH-RFQ Struktur, bei der ein in der TE111 Mode schwingender Hohlraumresonator eine RFQ-Struktur treibt, wurde für den Hochstrominjektor der GSI entwickelt. In diesem Forschungsvorhaben soll dieses Konzept auf den oberen Resonanzfrequenzgrenzbereich für diese Struktur mit Frequenzen von 100 MHz übertragen werden. Die zu erwartende höhere Shuntimpedanz im Vegleich zu anderen RFQ-Strukturen und die vorteilhafte Elektrodenlagerung, sowie die indirekte Elektrodenkühlung sollen im Strahltest untersucht werden. 2) Energievariable IH-Struktur Für die erforderliche Energievariabilität der radioaktiven Strahlen bei Experimenten im Bereich der Coulomb-Barriere wird eine kompakte IH-Struktur mit sieben Beschleungerspalten entwi