Teilchenbeschleuniger in Schuhkartengröße? Man arbeitet daran...
Verfasst: 15. Jun 2016, 10:47
Hallo zusammen,
das LHC am CERN gehört laut Laserphysiker Peter Hommelhoff (Tom könnte ihn kennen, er hat einen Lehrstuhl an der Uni Nürnberg-Erlangen) zu den Auslaufmodellen. Er will die 26 Kilometer lange Strecke in einem Schuhkarton unterbringen, der somit auf einen Labortisch passen würde.
Wie soll das funktionieren?
Ein winziger Quader aus Saphierglas ist das zentrale Bauteil eines Elektronenbeschleunigers. Seine feinen Kanäle sind mit Wasserstoff-Plasma gefüllt. Schießt man einen starken Laser hindurch, werden Elektronen im Plasma auf Energien gebracht, wie sie bisher nur über eine Strecke von 100 Metern zu erreichen waren.
Gruß
Steffen
das LHC am CERN gehört laut Laserphysiker Peter Hommelhoff (Tom könnte ihn kennen, er hat einen Lehrstuhl an der Uni Nürnberg-Erlangen) zu den Auslaufmodellen. Er will die 26 Kilometer lange Strecke in einem Schuhkarton unterbringen, der somit auf einen Labortisch passen würde.
Wie soll das funktionieren?
Quelle: P.M. 07/2016, Seite 78ff.Möglichkeit 1 - Beschleunigung mit Licht:
Laserlicht wird durch ein Glasplättchen geschickt, in dem seine Wellenlänge kürzer ist als in der Luft. Rillen sorgen dafür, dass der Weg benachbarter Strahlen durchs Glas unterschiedlich weit ist. Das Ergebnis: Die Lichtwellen schwingen über der Platte in entgegengesetzten Richtungen. Darüber fliegende Elektronen können so von einem zum anderen Wellental wandern und erhalten jedes Mal einen Energieschub.
Möglichkeit 2 - Kielfeld-Beschleunigung
In einer Röhre wird ein Plasma erzeugt: ein Mix aus leichten Elektronen und deutlich schwereren Atomkernen. Rast einer Laserpuls durch das Plasma, verdrängt er die Elektronen und hinterlässt eine Spur positiv geladener Blasen. Schießt man nun weitere Elektronen in die erste Blase hinter dem Lichtpuls, surfen sie in diesem "Kielfeld" durch die Röhre und werden dabei beschleunigt.
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Gruß
Steffen