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Tevatron


Das Tevatron ist ein Teilchenbeschleuniger des Fermilab in Batavia im US-Bundesstaat Illinois, der Protonen und Antiprotonen miteinander kollidieren lässt. Der Beschleuniger wurde 1983 in Betrieb genommen und war bis zum 30. September 2011 in Betrieb.[1] Der Umfang des Tevatron beträgt ca. 6 km und die Schwerpunktsenergie ist 1,96 TeV. Das Tevatron enthält vier Vorbeschleuniger: Ein Cockcroft-Walton-Beschleuniger bringt die Protonen auf eine Energie von 750 keV. Anschließend werden sie in einem Linearbeschleuniger auf 400 MeV, im Booster auf 8 GeV und in einem weiteren Ring, dem Hauptinjektor (main injector), auf 120 GeV vorbeschleunigt. Schließlich werden die Protonen dem Hauptbeschleunigerring des Tevatrons zugeführt.

Um die Antiprotonen zu erzeugen, werden Protonen aus dem Hauptinjektor abgeleitet und auf einen Nickel-Block geschossen. Die entstehenden Antiprotonen werden im debuncher gespeichert und später mit den Protonen zur Kollision gebracht. Die Erzeugung eines Antiprotons erfordert ca. 105 Protonen. Daher stellt auch die Erzeugung von Antiprotonen den am stärksten limitierenden Faktor der Luminosität am Tevatron dar.

1995 wurde am Tevatron die Existenz von Top-Quark-Paaren nachgewiesen. Bis zur Inbetriebnahme des Large Hadron Colliders (LHC) war das Tevatron der weltweit stärkste Teilchenbeschleuniger und der einzige Beschleuniger, der eine genügend hohe Energiemenge aufbringen kann, um Top-Quarks zu produzieren. Im Sommer 2008 bewilligte der amerikanische Kongress überraschend eine befristete Weiterführung des Experiments, die dem Tevatron insbesondere durch den Ausfall des LHC wenige Tage nach dessen Inbetriebnahme 2008 einen kurzzeitigen Vorsprung bei der Jagd nach neuen physikalischen Phänomenen verschafft hat.[2]

Weblinks

Einzelnachweise

  1. Tim Folger: Abschied vom Tevatron . In: Spektrum der Wissenschaft, 16. Dezember 2011. Abgerufen am 4. August 2012.
  2. Marlene Weiss: Neue Physik oder Irrtum? . In: Frankfurter Allgemeine Zeitung, 11. November 2008. Abgerufen am 4. August 2013.

Kategorien: Wissenschaft (Vereinigte Staaten) | Teilchenbeschleuniger

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