Der 95 Tonnen schwere Magnet wurde aus Nowosibirsk geliefert und dient nun zunächst dazu, die Einbauprozedur zu trainieren.

Der neue Magnet mit seinen Machern und Macherinnen

Darmstadt - Das GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung in Darmstadt hat den ersten Magneten für den Superfragmentseparator des Beschleunigerneubaus FAIR erhalten. Fachpersonal des Budker-Instituts für Kernphysik, Kooperationspartner des Projekts aus dem russischen Nowosibirsk, hat den 95 Tonnen schweren und je drei Meter hohen, breiten und tiefen Magneten entwickelt und nun gemeinsam mit GSI-Mitarbeitern montiert. Obwohl ursprünglich als Prototyp angelegt, wird der Magnet in die tatsächliche Beschleunigeranlage eingebaut werden, da er alle Spezifikationen erfüllt. GSI-Mitarbeiter trainieren in den nächsten Monaten die Einbauprozedur.

"Die Fertigstellung des Magnets ist ein Beispiel für die gelungene Zusammenarbeit von Deutschland und Russland im Rahmen des FAIR-Projekts", sagt Carsten Mühle, Leiter der GSI-Magnettechnik. Russland, das sich mit knapp 180 Millionen Euro am FAIR-Projekt beteiligt, ist nach Deutschland der größte Projektpartner. Neben dem Budker-Institut kooperieren noch 23 weitere russische Einrichtungen mit FAIR.

Nach Vorgaben der Wissenschaftler hatte das Budker-Institut den neuen Magneten in den letzten vier Jahren berechnet, konstruiert, in Russland aufgebaut und auf seine Spezifikationen getestet. Anschließend transportierten sie den Magneten in zerlegtem Zustand nach Deutschland. Gemeinsam bauten deutsche und russische Experten den Magneten dann vor Ort in Darmstadt wieder zusammen.

Christina Will, Leiterin der Projektleitung Maschinenbau von GSI, erläutert das weitere Vorgehen: "In den nächsten Monaten trainieren die GSI-Mitarbeiter den Einbau in den Superfragmentseparator von FAIR. Aufgrund der engen Raumverhältnisse kann der Magnet nicht von den Mitarbeitern direkt eingebaut werden. An manchen Stellen werden nur zehn Zentimeter Platz zur umgebenden Betonwand zur Verfügung stehen. Mithilfe einer ferngesteuerten Einbauprozedur durch Lastkräne heben sie den Magnet von oben an seinen Bestimmungsort im Teilchenbeschleuniger." Diese Vorgehensweise müssen sie vorher "auf dem Trockenen" in der Testing-Halle üben. Der dort eingebaute Lastkran ist in der Lage, die Einzelteile des Magnets zu tragen.

Insgesamt drei gleichartige Magnete werden für den Aufbau des Superfragmentseparators benötigt. In Experimenten mit dem Superfragmentseparator wollen die Wissenschaftler interessante Teilchen für die weitere Untersuchung aussortieren, die zu Messapparaturen weitergeleitet werden sollen. Uninteressante Bruchstücke hingegen landen in Teilchenfängern.

Eine Besonderheit des Magnets ist der völlige Verzicht auf organische Stoffe wie etwa Epoxidharze als Klebstoff. Da manchmal Teilchen aus dem Beschleuniger im Betrieb auch durch den Magnet hindurch fliegen, müssen die Materialien besonders widerstandsfähig sein. Organische Stoffe zersetzen sich zu schnell. Durch den Verzicht erreichen die Wissenschaftler eine lange Haltbarkeit und Einsatzdauer. Gleichzeitig mussten sie durch den Wegfall herkömmlicher Materialien andere Techniken wie beispielsweise ein neuartiges indirektes Kühlsystem entwickeln.

Das Herzstück von FAIR wird ein großer Doppelringbeschleuniger mit 1100 Metern Umfang bilden. An diesen schließt sich ein komplexes System von Speicherringen und Experimentierstationen an. Der bereits existierende Beschleuniger der GSI dient dabei als Vorbeschleuniger. Der neue Beschleunigerkomplex FAIR wird Ionen- und Antiprotonenstrahlen in bisher unerreichter Intensität und Qualität liefern. Die ersten Experimente sollen ihren Betrieb im Jahr 2016 aufnehmen, 2018 soll die gesamte Anlage fertiggestellt sein.