Kabel für neue Beschleunigertechnologie Unsichtbares sichtbar machen

Elektro-optischer Kristall für das Erfassen der extrem kurzen Elektronenimpulse in modernen Teilchenbeschleunigern.
Elektro-optischer Kristall für das Erfassen der extrem kurzen Elektronenimpulse in modernen Teilchenbeschleunigern.

Teilchenbeschleuniger sind Schlüsselinstrumente der Forschungen Materialwissenschaft, Medizin, Biologie oder Chemie und ermöglichen Einblicke in den Aufbau der Materie. An der Accelerator Technology Platform, ATP des KIT arbeiten Wissenschaftler an der Weiterentwicklung der Beschleunigertechnologie.

Die Forscher arbeiten unter anderem an supraleitenden Magneten, welche die Teilchen im Beschleuniger führen und fokussieren, darunter auch an Spezialmagneten – Undulatoren – mit alternierender Magnetfeldrichtung, die in Beschleunigern sehr eng gebündeltes, sogenanntes brillantes Licht erzeugen. Für diese Herausforderung stehen am KIT modernste Infrastrukturen und Testanlagen zur Verfügung. Dazu zählen die Beschleuniger KARA (Karlsruhe Research Accelerator) und FLUTE (Ferninfrarot Linac- und Test-Experiment), mit denen unter anderem Messmethoden für Terahertz-Strahlung erarbeitet werden, die von den Material- und Lebenswissenschaften genutzt werden können.

Forschung an supraleitenden Kabeln

Geforscht wird am KIT auch an supraleitenden Materialien für neue Kabeltechnologien der künftigen Superbeschleuniger. Diese Materialien sind auch Basis für supraleitende Erdkabel, die zu einer Schlüsselkomponente für die Stromversorgung werden können.

Außerdem wird ein von den Forschern des KIT entwickeltes System mit elektro-optischem Kristall zum Detektieren der extrem kurzen Elektronenpulse in modernen Teilchenbeschleunigern eingesetzt. Ultrakurze Elektronenpakete mit Pulsdauern im Bereich von Femtosekunden , die sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegen, lassen sich so erkennen und kontrollieren.

„Wir arbeiten an Technologien, die Unsichtbares sichtbar machen und es ermöglichen, darauf einzuwirken“, erklärt die KIT-Physikerin Anke-Susanne Müller. Weitere Anwendungen sind die Röntgen-Tiefenlithografie für die Fertigung von Mikrostrukturen, die Materialveredelung in der Schmuck- und Fahrzeugindustrie sowie die Sterilisation von Lebensmitteln oder Medizinprodukten.    sd