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Forschungseinrichtungen
- Brookhaven National Laboratory (BNL)
Das BNL (Brookhaven
National Laboratory) steht auf Long Island, New York. In
Zusammenarbeit mit dem SLAC konnten Messergebnisse erzielt werden, die
die Existenz des charm-Quark
bewiesen. Der neue Hauptring (RHIC) hat einen
Durchmesser von 1,2 km und wird 1999 in Betrieb gehen. Die neuesten Experimente
sollen Aufschluß über die Materie geben, die kurz nach dem Urknall
vorhanden war.
Im Folgenden werden die Beschleuniger des BNL und ihre Verwendungszwecke vorgestellt.
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Bild links:
BNL,
New York |
LINAC - Linear Accelerator
Der LINAC
ist 145 m lang und beschleunigt Protonen auf eine Energie von 0,2 GeV.
Dies entspricht einer Geschwindigkeit von 0,56 c. Danach werden sie in
den Zwischenbeschleuniger (Booster) injiziert.
Van de Graaff
Hier
werden Sauerstoff-, Gold- und Siliziumionen erzeugt und dann auf eine Energie
von 16 MeV beschleunigt. Die Ionen werden dann in den Zwischenbeschleuniger
geleitet.
Booster - Zwischenbeschleuniger
Der Zwischenbeschleuniger
hat einen Durchmesser von 50 m. Er beschleunigt die Ionen bzw. die
Protonen auf eine Energie von 1,5 GeV, bevor sie in das AGS injiziert werden.
AGS - Alternating
Gradient Synchrotron
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Das
AGS ist ein Kreisbeschleuniger mit einem Druchmesser von 250 m. Hier
werden Protonen auf 33 GeV beschleunigt. Ionen können auf 11
bis 15 GeV beschleunigt werden.
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Bild links:
BNL, New York
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RHIC - Relativistic
Heavy Ion Collider
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Der
RHIC ist der neue Kreisbeschleuniger, der am BNL gebaut wird. Er hat einen
Umfang von 3,8 km und wird sechs Kollisonspunkte rund um den Ring
besitzen. Die Kollisionsenergie wird für Goldionen bei 40 TeV (!) liegen.
Am RHIC befinden sich folgende Experimentieranlagen: BRAHMS, PHENIX, PHOBOS,
STAR.
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Bild links:
BNL, New York
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Eine virtuelle
Tour durch RHIC!
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Animation einer
Goldkollision (1)!
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Animation einer
Goldkollision (2)!
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Animationen: BNL
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Auswahl von Experimenten des BNL
BRAHMS - Broad
RAnge Hadron Magnetic Spectroms
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Das
BRAHMS-Experiment dient zur Aufzeichnung von detailierten Impulsspektren
der am RHIC identifizierten Hadronen. BRAHMS ist ein kleiner Detektor ,
der aber ein großes Spektrum verschiedener Hadronen registrieren kann.
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Bild links:
BNL, New York
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PHENIX
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Das
PHENIX-Experiment beschäftigt sich mit geladenen
und ungeladenen Teilchen (Elektronen, Müonen, Hadronen und Photonen)
die bei Teilchenkollisionen am RHIC entstehen. PHENIX ist ein sehr großes
Detektorsystem, welches zur Identifizierung der Teilchen und Vermessung
des Impulses gebaut wird. PHENIX besteht aus drei Elektromagneten, vier
Spektromarmen und zwei inneren Detektorsystemen. Das Hauptziel des
PHENIX-Experiments liegt in der Erforschung des Protonenspins
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und in der
Untersuchung des Gluonen-Quark-Plasmas. Das Gluonen-Quark-Plasma soll kurz
nach dem Urknall vorhanden gewesen sein.
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Bild links:
BNL, New York
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PHOBOS
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Der
PHOBOS-Detektor wird in der Lage sein, Temperatur, Größe und
Dichte des bei einer Kollision entstehenden "Feuerballs" zu messen. Außerdem
werden die Verhältnisse der einzelnen entstandenen Teilchenanzahlen zueinander
bestimmt. Mit diesen Informationen soll der Zusammenhang zwischen dem Gluonen-Quark-Plasma
und normaler Materie ergründet werden.
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Bild links:
BNL, New York
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STAR - Solenoidal
Tracker At RHIC
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Das
STAR-Experiment sucht nach Anzeichen von Quark-Gluonen-Plasma Formationen.
Der STAR-Detektor muss sehr viele Daten auf einmal aufnehmen, damit mögliche
Formationen im entstandenen Plasma erkannt werden können.
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Bild links:
BNL, New York
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