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Strahlführung
polarisierter und
unpolarisierter Teilchen
Von Ireneus Henning unter Anleitung von Dr. Gerhard Reicherz
Was sind polarisierte TeilchenStrahlen
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ß-Strahlung
Protonen-Strahlung
Ionen-Strahlung
Neutronen-Strahlung
Wozu polarisieren?
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Untersuchung magnetischer Strukturen
Erforschen verschiedener Kernzustände
Reaktionsausbeute bei Kernfusion
Untersuchung von Quarks und Protonen
Strahlführung
• Fokussierung
• Beschleunigung
• Ablenkung
Fokussierung
Elektrostatische Fokussierung
und Ablenkung
• Keine Polarisation
• Die Kraft ist Geschwindigkeitsunabhängig
• Bei Ablenkung erfolgt eine
Geschwindigkeitsänderung
Quelle: www.chemgapedia.de
Elektrostatische Fokussierung
Elektrostatische Ablenkung
Magnetische Fokussierung und
Ablenkung
Lorentz-Kraft
𝐹 = 𝑞 𝑣𝑥𝐵
Quelle:www.physicsmasterclasses.org
Magnete
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Dipolmagnete
Quadrupol und Sextupolmagnete
Kickermagnete
Septumsmagnete
Wigglermagnete
Magnetische Ablenkung
• Homogene Magnetfelder
• Dipolmagnete
Dipolmagnet
Kickermagnete
• Werden zum auskoppeln von Teilchenpaketen
genutzt
http://www.lhc-facts.ch/index.php?page=injektion
Septummagnet
• Wird zur Strahlführung genutzt
http://www.lhc-facts.ch/index.php?page=injektion
Magnetische Fokussierung
• Inhomogene Magnetfelder
http://wwwex.physik.uni-ulm.de/lehre/gk3b-2002-2003/node33.html
Quadrupol
http://www.idn.uni-bremen.de/cvpmm/content/elementarteilchenphysik
Physikalische Effekte im
Magnetfeld bei polarisierten
und unpolarisierten Strahlen
• Energieverlust durch Synchrotron-Strahlung
• Ausrichten des Spins Sokolov-Ternov-Effekt
Synchrotron Strahlung
http://syli04.physik.unibonn.de/Inhalt/einleitung.htm
http://syli04.physik.uni-bonn.de/Inhalt/einleitung.htm
Sokolov-Ternov-Effekt
http://en.wikipedia.org/wiki/Sokolov%E2%80%93Ternov_effect
Spin-Sättigung
• Sättigung
𝜉 𝑡 =
8 3
15
1−
Elsa
Jülich COSY
Cern