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Beschleuniger
und Speicherringe - Synchrotronstrahlung
Geladene Teilchen, die eine Beschleunigung erfahren, geben Energie in Form von
elektromagnetischer Strahlung
ab. Zwingt man einen Körper auf eine Kreisbahn, so erfährt er eine permanente (Kreis-) Beschleunigung (bzw.
Zentripetalbeschleunigung) senkrecht zu seiner Bewegungsrichtung.
In speziellen Synchrotron-Beschleunigern entsteht diese
Strahlung beim Ablenken der Teilchen auf eine Kreisbahn. Man
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nennt die Strahlung
daher Synchrotronstrahlung. Zu Beginn der Synchrotronexperimente
hat man diese Strahlung als eine Art Abfallprodukt bzw. störenden Energieverlust betrachtet.
Heute verwendet man diese Strahlung für weitere Experimente und baut spezielle Kreisbeschleuniger,
die nur der Erzeugung von Synchrotronstrahlung dienen.
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Die
für Experimente genutzte Synchrotronstrahlung wird heute mit Hilfe von sog. Wiggler-Magneten
erzeugt. Diese Synchrotronstrahlung hat eine hohe Intensität und ist
stark fokussiert.
Die Synchrotronstrahlung
wird z.B. in folgenden Bereichen eingesetzt:
Strukturuntersuchung von Molekülen und Viren
Entwicklung
von Computertechnologie
Forschung in der Medizin
Material- und Oberflächenunterschungen
Solche Experimente
werden z.B. am DESY im HASYLAB
durchgeführt.
In folgender
Übersicht sieht man den Wellenlängenbereich der Strahlung und die Strukturen, die mit Hilfe dieser Synchrotronstrahlung untersucht
werden können.
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