GSI Helmholtz-Zentrum für Schwerionenforschung - GSI Helmholtz Centre for Heavy Ion Research

GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung
GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung
GSI-Logo rgb.png
GSI-Darmstadt-Südbau.jpg
GSI Haupteingang, Darmstadt, Deutschland
Abkürzung GSI
Formation 1969
Hauptquartier Planckstraße 1
64291 Darmstadt , Deutschland
Administrativer Geschäftsführer
Ulrich Breuer
Wissenschaftlicher Geschäftsführer
Paolo Giubellino
Technischer Geschäftsführer
Jörg Blaurock
Webseite gsi.de

Das GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung ( deutsch : GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung ) ist ein von Bund und Ländern kofinanziertes Schwerionenforschungszentrum ( Schwerion  [ de ] ) im Darmstädter Vorort Wixhausen , Deutschland . (Es wurde im Jahr 1969 als Gesellschaft für Schwerionenforschung gegründet Deutsch : Gesellschaft für Schwer ), abgekürzt GSI, zu forschen auf und mit Schwerionen - Beschleuniger. Es ist das einzige große Nutzerforschungszentrum in Hessen .

Das Labor betreibt Grundlagen- und angewandte Forschung in der Physik und angrenzenden naturwissenschaftlichen Disziplinen. Studienschwerpunkte sind Plasmaphysik , Atomphysik , Kernstruktur- und Reaktionsforschung , Biophysik und medizinische Forschung. Das Labor ist Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren .

Anteilseigner sind der Bund (90 %) sowie das Land Hessen , Thüringen und Rheinland-Pfalz . Als Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft erhielt die Einrichtung am 7. Oktober 2008 den heutigen Namen, um sie national und international zu schärfen.

Das GSI Helmholtz-Zentrum für Schwerionenforschung unterhält strategische Partnerschaften mit der Technischen Universität Darmstadt , der Goethe-Universität Frankfurt , der Johannes Gutenberg-Universität Mainz und dem Frankfurt Institute for Advanced Studies .

Primärforschung

Das Oberwerkzeug ist die Schwerionenbeschleuniger - Anlage , bestehend aus:

  • UNILAC , der universelle Linearbeschleuniger (Energie von 2 – 11,4 MeV pro Nukleon )
  • SIS 18 (Schwer-Ionen-Synchrotron), das Schwerionen- Synchrotron (0,010 – 2 GeV /u)
  • ESR, der experimentelle Speicherring (0,005 – 0,5 GeV/u)
  • FRS-Fragmenttrenner.

Die UNILAC wurde 1975 in Dienst gestellt; das SIS 18 und der ESR wurden 1990 hinzugefügt, wodurch die Ionenbeschleunigung von 10 % der Lichtgeschwindigkeit auf 90 % erhöht wurde.

Bei GSI entdeckte Elemente: Bohrium (1981), Meitnerium (1982), Hassium (1984), Darmstadtium (1994), Röntgenium (1994) und Copernicium (1996).

Bei GSI bestätigte Elemente: Nihonium (2012), Flerovium (2009), Moscovium (2012), Lebermorium (2010) und Tennessine (2012).

Technologische Entwicklungen

Eine weitere wichtige am GSI entwickelte Technologie ist der Einsatz von Schwerionenstrahlen zur Krebsbehandlung (ab 1997). Anstelle von Röntgenstrahlung werden Kohlenstoffionen verwendet, um den Patienten zu bestrahlen. Mit der Technik können Tumore in der Nähe lebenswichtiger Organe behandelt werden, was mit Röntgenstrahlen nicht möglich ist. Dies liegt daran, dass der Bragg-Peak von Kohlenstoffionen viel schärfer ist als der Peak von Röntgenphotonen. Eine auf dieser Technologie basierende Einrichtung namens Heidelberger Ionenstrahl-Therapiezentrum (HIT) am Universitätsklinikum Heidelberg nahm im November 2009 die Behandlung von Patienten auf.

Andere Einrichtungen als UNILAC und SIS-18

Teil der ESR-Anlage.
  • Zwei hochenergetische Laser , der nhelix ( Nanosekunden-Hochenergie-Laser für Schwerionen-Experimente ) und der Phelix ( Petawatt-Hochenergie-Laser für Schwerionen-Experimente ).
  • Ein großflächiger Neutronendetektor ( LAND ).
  • Ein FRagment Separator ( FRS ) – Der GSI Fragment Separator oder FRS ist eine 1990 gebaute Anlage. Er produziert und trennt verschiedene Strahlen von (normalerweise) radioaktiven Ionen . Der Prozess besteht aus einem stabilen Strahl, der von UNILAC beschleunigt und dann mit SIS auf ein Produktionsziel auftrifft. Daraus entstehen viele Fragmente. Der Sekundärstrahl wird durch magnetische Selektion der Ionen erzeugt.
  • Ein experimenteller Speicherring ( ESR ), in dem eine große Anzahl hochgeladener radioaktiver Ionen über längere Zeiträume mit Energien von 0,005 – 0,5 GeV/u gespeichert werden können. Diese Einrichtung bietet die Möglichkeit, präzise Messungen ihrer Zerfallsmoden durchzuführen . Die Entdeckung eines mysteriösen neuen Phänomens ist als GSI-Anomalie bekannt .

Zukünftige Entwicklung

In den kommenden Jahren wird sich GSI zu einer internationalen Struktur mit dem Namen FAIR for Facility for Antiproton and Ion Research entwickeln : ein neues Synchrotron (mit einer entsprechenden magnetischen Steifigkeit von 100 Tm), ein Super-FRS und mehrere neue Ringe, darunter einer, der verwendet werden kann für die Antimaterieforschung. Der Großteil der Anlage wird 2022 in Betrieb genommen, der Vollbetrieb ist für 2025 geplant.

Die Gründung von FAIR wurde am 7. November 2007 von 10 Ländern mitunterzeichnet: Finnland, Frankreich, Deutschland, Indien, Rumänien, Russland, Slowenien, Schweden, Großbritannien und Polen. Unter den Vertretern waren unter anderem Annette Schavan , Bundeswissenschaftsministerin , und Roland Koch , Ministerpräsident des Landes Hessen .

Siehe auch

Verweise

Externe Links

Koordinaten : 49°55′53″N 8°40′45″E / 49,93139°N 8,67917°E / 49,93139; 8.67917