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Speichereigen

Speichereigen, in German often called Speicherring, bezeichnet einen kreisförmigen Teilbeschleuniger, der eine Strahlung geladener Teilchen in einer geschlossenen Bahn über längere Zeiträume speichern kann. In einem Speichereigen werden die Teilchen durch magnetische Felder auf einer geschlossenen Umlaufbahn gehalten und durch weitere Systeme stabilisiert. Durch die Ablenkung in Krümmungssegmenten und Fokussierungstechnik bleibt der Strahl fokussiert, während das Teilchenenergien durch Anreize in den Hochfrequenzfeldern der Beschleunigungskavitäten regelmäßig erhöht werden. Aufgrund der Synchrotronstrahlung geht Energie verloren, weshalb die Kavitäten kontinuierlich Energie zuführen. Die Halbwertszeit des gespeicherten Strahls variiert stark und reicht von Sekunden bis Stunden, je nach Ringdesign und Strahldrängung.

Zu den Kernkomponenten gehören Blendenmagneten (Dipole) zur Umlaufbahnführung, Quadrupolmagneten zur Fokussierung, Sextupolen zur Korrektur chromatischer Effekte,

Historisch spielte der Prototyp AdA in Frascati in den 1960er-Jahren eine wegweisende Rolle. Weitere bekannte Beispiele

Hochfrequenzkavitäten
zur
Energieaufrechterhaltung,
Vakuumsysteme,
Injektionsleitungen
sowie
Diagnose-
und
Regeltechnik
zur
Messung
von
Leptonen-
oder
Elektronen-/Positronenströmen.
In
vielen
Fällen
dienen
Speicheringe
auch
als
Lichtquellen:
Bei
Streuung
und
Ausbreitung
der
Elektronenstrahlen
wird
intensives
Synchrotronlicht
erzeugt,
das
für
Materialwissenschaft,
Biologie
und
Medizin
genutzt
wird.
Einige
Speicheringe
sind
außerdem
Teil
größerer
Kollisionsanlagen
oder
Funktionen
als
Dämpfungsringe
in
Linearbeschleunigern.
sind
SPEAR
(SLAC),
PETRA
und
PETRA
III
(DESY),
Beijings
BEPC,
HERA
(DESY),
sowie
moderne
Synchrotronlichtquellen
wie
ESRF,
Diamond,
Soleil,
MAX
IV
und
SPEKTRUM.
Speicheringe
bleiben
zentrale
Bausteine
sowohl
der
Grundlagenphysik
als
auch
der
anwendungsorientierten
Forschung.