Erzeugung und Beschleunigung polarisierter Elektronenstrahlen an ELSA

• Antragsteller: Professor Dr. Dirk Husmann
• Fachliche Zuordnung: Kern- und Elementarteilchenphysik, Quantenmechanik, Relativitätstheorie, Felder
• Förderung: Förderung von 1997 bis 2004
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5372417

Wesentliche Ziele der im Rahmen des Schwerpunktes vorgesehenen Experimente lassen sich nur mit zirkular polarisierten Photonenstrahlen erreichen. Für deren Erzeugung wurde eine Quelle polarisierter Elektronenstrahlen aufgebaut und erfolgreich zusammen mit der Beschleunigeranlage betrieben. Eine weitere Quelle, die konsequent auf die Anforderungen des Experimentierbetriebs ausgerichtet wurde, steht kurz vor der Fertigstellung. In Zirkularbeschleunigern, so auch in ELSA, treten während der Beschleunigung bei bestimmten Energien Resonanzen auf, die zu einer Depolarisation des Elektronenstrahls führen. Je nach Typ der Resonanz können durch den Einsatz von zusätzlichen Dipolen oder schnell gepulsten Quadrupolen die Auswirkungen dieser Depolarisationseffekte stark verringert werden. Die Maßnahmen zur Minimierung der Depolarisationseffekte in ELSA sind aufwendig, aber unbedingt notwendig, um bis zur maximal möglichen Energie die Polarisation zu erhalten. Sie unterscheiden sich aufgrund der bei Elektronenbeschleunigern auftretenden Synchrotronstrahlung auch deutlich von den Gegenmaßnahmen, die bei Protonenbeschleunigern angewendet wurden. Bei Energien bis 2.0 GeV wurde ein Teil der Gegenmaßnahmen in ELSA seit 1997 erfolgreich getestet und die in diesem Energiebereich liegenden Resonanzen detailliert studiert. Dies war die erste quantitative Studie des Durchquerens von depolarisierenden Resonanzen in einem Elektronenspeicherring.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1034: Untersuchungen der hadronischen Struktur von Nukleonen und Kernen mit elektromagnetischen Sonden
• Beteiligte Personen: Dr. Wolther von Drachenfels; Professor Dr. Wolfgang Hillert; Professor Dr. Berthold Schoch