Grundlagen der Teilchenbeschleunigertechnologie (NPAP MOOC) Das Universitätsnetzwerk

Beschreibung

Wussten Sie, dass Teilchenbeschleuniger in vielen Funktionen der heutigen Gesellschaft eine wichtige Rolle spielen und dass weltweit über 30 000 Beschleuniger in Betrieb sind? Einige Beispiele sind Beschleuniger für die Strahlentherapie, die mit insgesamt mehr als 11000 Beschleunigern weltweit die größte Anwendung von Beschleunigern darstellen. Diese Beschleuniger reichen von sehr kompakten Elektronenlinearbeschleunigern mit einer Länge von nur etwa 1 m bis zu großen Kohlenstoffionensynchrotrons mit einem Umfang von mehr als 50 m und einem riesigen rotierenden Kohlenstoffionenportal mit einem Gewicht von 600 Tonnen!

Es gibt auch eine wachsende Anzahl von Synchrotronlichtquellen auf der Welt. Das Licht in diesen Quellen wird von Elektronen erzeugt, die fast auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigt werden. Dieses Licht kann die molekularen Strukturen von Materialien aufdecken und auch Röntgenbilder der inneren Struktur von Objekten aufnehmen. Synchrotronlichtquellen sind in den Biowissenschaften, Materialwissenschaften und der Chemie sehr wichtig. Eine andere Art von Beschleunigern wird in Spallationsquellen verwendet, wie die Europäische Spallationsquelle in Lund, Schweden. Hier werden Protonen auf sehr große Energien beschleunigt. Sie produzieren Neutronen, wenn sie in eine Wolframscheibe geschlagen werden. Diese Neutronen werden verwendet, um die innere Struktur von Objekten und atomare Strukturen von Materialien zu finden. Schließlich gibt es viele Beschleuniger für die Grundphysik, wie den großen Hadronencollider in Cern.

Dieser Kurs nimmt Sie mit auf eine Reise durch die in Teilchenbeschleunigern verwendeten Technologien: Das Mikrowellensystem, das die elektromagnetischen Wellen erzeugt, die Teilchen beschleunigen; Die Magnettechnologie für die Magnete, die den Partikelstrahl leiten und fokussieren; Die Überwachungssysteme, die die Qualität des Partikelstrahls bestimmen; Schließlich die Vakuumsysteme, die Ultrahochvakuum erzeugen, damit die beschleunigten Teilchen nicht mit Molekülen und Atomen kollidieren. Aufregend richtig!

Der Kurs wird durch Tests bewertet, eines für jedes der vier Module. Während des gesamten Kurses gibt es auch eine Reihe von Schulungsquiz, die Sie unterstützen. Die vier Module des Kurses sind: HF-Systeme, Magnettechnologie, Strahldiagnose und Vakuumtechniken. Insgesamt gibt es 48 Vorlesungen, wobei jede Vorlesung eine 2-4 Minuten lange Videopräsentation ist. Auf einige der Vorträge folgen kurze Texte mit ergänzenden Informationen, und alle werden hoffentlich eine aufregende Sammlung für Sie sein, mit der Sie sich beschäftigen können.

Viel Spaß!