Voll-permanentmagnetische 14.5-GHz EZR-Ionenquelle

• Fachliche Zuordnung: Optik, Quantenoptik und Physik der Atome, Moleküle und Plasmen
• Förderung: Förderung in 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 531528069

Gegenstand des vorliegenden Antrags ist eine spezielle Ionenquelle für atomare und molekulare Stoßexperimente, die insbesondere für die Physik von Neutronensternkollisionen relevant sind. Bei dem beantragten Instrument handelt es sich um eine vollpermanentmagnetische 14,5-GHz Elektron-Zyklotron-Resonanz-Ionenquelle (ECRIS, elecron cyclotron-resonance ion source), die eine effiziente Produktion intensiver Strahlen mehrfach geladener (metallischer) atomarer Ionen und auch molekularer Ionen ermöglicht. Die mit dieser Quelle erzielbaren Ionenströme sind um ein Vielfaches höher als die, mit denen die Gießener Atom- und Molekülphysikgruppe derzeit experimentiert, so dass die hier beantragte ECRIS die Forschungsmöglichkeiten der Arbeitsgruppe an der hauseigenen Ionenstrahlapparatur und an externen Großforschungseinrichtungen beträchtlich erweitern wird. Zu letzteren zählen die Synchrotronstrahlungsquelle PETRA III bei DESY in Hamburg sowie der Ionenspeicherring CRYRING bei GSI/FAIR in Darmstadt. Die in der ECRIS verbauten Magnete sind ausschließlich Permanentmagnete, so dass keine Netzgeräte für den Betrieb von Elektromagneten benötigt werden, wie das bei noch leistungsstärkeren ECRIS der Fall ist. Daher ist die Leistungsaufnahme der beantragten ECRIS moderat, was einen nachhaltigen Betrieb in einem Universitätslabor gestattet. Gleichzeitig ermöglicht dies einen kompakten Aufbau der Quelle samt ihrer technischen Peripherie bestehend u.a. aus Hochfrequenzsystem, Gaseinlass und Wasserkühlung. Damit kann die Quelle auf einfache Weise zu den oben genannten Forschungseinrichtungen transportiert und dort für weltweit einzigartige Untersuchungen der Wechselwirkungen geladener Quantenmaterie mit Röntgen- und Teilchenstrahlung betrieben werden.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Voll-permanentmagnetische 14.5-GHz EZR-Ionenquelle
• Gerätegruppe: 0210 Teilchenbeschleuniger (Physik)
• Antragstellende Institution: Justus-Liebig-Universität Gießen
• Leiter: Professor Dr. Stefan Schippers