Einführung in Teilchenbeschleuniger (NPAP MOOC)

Beschreibung

Willkommen zu den massiven offenen Online-Kursen des Nordic Particle Accelerator Program (NPAP) und in der faszinierenden Welt der Teilchenbeschleuniger!

Wussten Sie, dass es im Jahr 2000 weltweit mehr als 15 000 Teilchenbeschleuniger gab? Heute sind es mehr als 30 000! Ein Drittel der Teilchenbeschleuniger ist für medizinische Anwendungen wie die Strahlentherapie bestimmt, die andere Hälfte für die Ionenimplantation in Halbleiterbauelementen. Auch zahlreiche Teilchenbeschleuniger werden zum Sterilisieren von Lebensmitteln eingesetzt. Trotz dieser alltäglichen Beispiele für kleine Teilchenbeschleuniger sind es die großen Beschleuniger wie der Large Hadron Collider am CERN, die die meisten Menschen mit Teilchenbeschleunigern assoziieren. In Zukunft wird es viele neue Anwendungen für Teilchenbeschleuniger geben, und daher werden MOOCs benötigt, die die Techniken und Anwendungen dieser Maschinen beschreiben.

Die NPAP-Reihe von MOOCs besteht aus drei MOOCs, mit denen das Wissen über die Teilchenbeschleunigertechnologie auf betroffene Felder übertragen werden soll. Möglich wurden die Kurse durch die Unterstützung des Erasmus Plus, der Finanzierung der Strategischen Partnerschaft durch die Europäische Kommission, und durch die engagierten Dozenten der Universitäten Lund, Uppsala, Arhus, Oslo und Jyväskylä sowie durch Experten des MAX IV-Labors und European Spallation Source (ESS), beide in Lund, Schweden.

In vielen Vorträgen beschreiben wir das MAX IV-Labor und das ESS - derzeit die leistungsstärkste Synchrotron-Lichtquelle und Neutronenquelle der Welt. Im MAX IV-Labor werden intensive Röntgenstrahlen von Elektronen erzeugt, die zunächst auf nahezu Lichtgeschwindigkeit beschleunigt werden. Bei ESS werden Protonen beschleunigt und erzeugen durch einen als Spallation bezeichneten Prozess intensive Neutronenstrahlen. Die Röntgen- und Neutronenstrahlen werden verwendet, um Materie bis auf atomare Ebene zu untersuchen. Das MAX IV Labor und ESS bilden ein einzigartiges europäisches Kompetenzzentrum für Tausende von Wissenschaftlern, die gemeinsam die Welt von morgen aufbauen. Wir schauen uns auch den Large Hadron Collider am CERN in Genf genauer an. Diese leistungsstarke Maschine hat bereits einen immensen Einfluss auf die theoretische Physik gehabt und wird noch einige Zeit zu unserem Wissen über die Natur beitragen.

Der erste Kurs in unserer NPAP-Reihe ist die Einführung in Teilchenbeschleuniger. Es wird erklärt, wie ein Teilchenbeschleuniger Licht mit Wellenlängen bis zu einem Angström erzeugen kann. Es wird auch erklärt, wie die ESS-Anlage einen massiven Neutronenfluss erzeugen kann, indem Protonen beschleunigt und in eine Wolframscheibe eingeschlagen werden. Die ersten Module vermitteln das Grundwissen über Linear- und Kreisbeschleuniger, das erforderlich ist, um andere Arten von Beschleunigern wie den Large Hadron Collider (LHC) am CERN in Genf zu verstehen. Wir beschreiben LHC und geben eine Einführung in die Elementarteilchenphysik, für die es verwendet wird. Wir fahren fort und beschreiben einige neue Konzepte für zukünftige Teilchenbeschleuniger, wie z. B. plasmabetriebene Beschleuniger.

Das zweite MOOC der Reihe heißt „Grundlagen der Teilchenbeschleunigertechnologie (NPAP MOOC)“ und bietet vier Module: Das Hochfrequenzsystem (RF) von Beschleunigern; Magnettechnologie für Beschleuniger; Strahldiagnose; Grundlagen der Vakuumtechnik. Das dritte MOOC ist - Medizinische Anwendungen von Teilchenbeschleunigern, das die vier Module bietet: Einführung in den Kurs und Strahlentherapie; Lineare Elektronenbeschleuniger für die Strahlentherapie; Protonentherapie Teil I; Protonentherapie Teil II und Herstellung von medizinischen Radionukliden.

Die drei MOOCs können entweder einzeln oder als Paket eingenommen werden. Für Studenten, die alle drei Kurse belegen möchten, empfehlen wir, dass sie in der richtigen Reihenfolge belegt werden.

Beginnen Sie und begleiten Sie uns auf dieser Reise durch die Welt der Teilchenbeschleuniger und lassen Sie sich von ihrer Bedeutung für unser Leben und unsere Gesellschaft überraschen!

Mit freundlichen Grüßen,
Das NPAP-Team!