Erforschung der letzten Geheimnisse des Urknalls

technology report online, August 2017

Ab 2025 wird der größte Teilchenbeschleuniger der Welt, der Large Hadron Collider (LHC) in Genf, noch leistungsstäker. Er soll mehr als 13.000 internationalen Forschern zur Verfügung stehen und noch mehr Forschungsergebnisse ermöglichen. Hightech Bauteile von Heraeus leisten erneut einen wichtigen Beitrag zur Grundlagenforschung in der Hochenergiephysik.

Der Large Hadron Collider (LHC) gilt als stärkste Maschine, die Menschen je geschaffen haben. Im 100 Meter unter der Erde liegenden und 27 Kilometer langen, ringförmig angeordneten LHC werden geladene Teilchen (Protonen und Ionen) durch sehr starke elektrische Felder fast auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigt und zur Kollision gebracht. Dabei entstehen für kurze Momente Teilchen, wie sie auch am Beginn des Urknalls stehen könnten. Die beim Teilchenzerfall freigesetzte Strahlung kann mit hochempfindlichen Detektoren erfasst und ausgewertet werden. Um die Teilchen in den Beschleunigungsröhren in die richtige Spur zu lenken, werden sie im Vakuum bei Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt von zahllosen supraleitenden Magneten gelenkt. Die extremen Bedingungen stellen an die Materialien, die zur Herstellung der Röhren eingesetzt werden, besondere Anforderungen. Die walzplattierten Bänder müssen auch bei minus 270 °C – der Betriebstemperatur des LHC – ihre besonderen magnetischen Eigenschaften und mechanische Stabilität beibehalten.

„Ein wichtiges Teil im Teilchenbeschleuniger kommt von Heraeus. Unsere Hightech-Bauteile werden im Beam Screen, Strahlenwandrohren mit Durchmessern von 44 bis 74 mm, verbaut.“

Joachim-Franz Schmidt, Fertigungsleiter Walzwerk bei Heraeus

Der speziell hergestellte Sonderstahl für den Beam Screen im Beschleuniger wird von Heraeus mit einer hauchdünnen Kupferschicht von nur wenigen Mikrometern Dicke plattiert. Die daraus hergestellten, hochpräzisen Rohre führen im fertigen Modul die aus der Teilchenkollision freigesetzten Strahlung.

4 Tonnen walzplattierter Edelstahlbänder mit Kupfer für Strahlenwandrohre machen den LHC ab 2025 noch stärker.
Heraeus und die Teilchenbeschleuniger: Mit Hightech-Komponenten leistet Heraeus einen wichtigen Beitrag zur Grundlagenforschung in der Hochenergiephysik.

Der erneute Auftrag des Projektpartners CERN unterstreicht unsere außergewöhnliche Material-Kompetenz für Hochenergieprojekte der Spitzenforschung. Wir freuen uns über diese Herausfordung sowie über weitere spannende Erkenntnisse über die Existenz unseres Universums.

Lesen Sie auch:

nach oben