Anfang März wird das erste Kryomodul für den neuen MESA-Beschleuniger geliefert. Kurt Aulenbacher und sein Team konnten bereits einen ersten Blick auf die Herzstücke des neuen MESA Beschleunigers beim Hersteller werfen.
Knapp drei Meter lang, circa 1,5 Tonnen schwer und mit einer Beschleunigungsfeldstärke von 12,5 MV/m ausgerüstet – dies sind einige Eckdaten der neuen Kryomodule. Die Module werden die Herzstücke des im Bau befindlichen Teilchenbeschleunigers MESA (Mainz Energy recovering Superconducting Accelerator) sein. Derzeit werden die beiden „Kryos“, wie sie bei Mitgliedern des PRISMA-Exzellenzclusters genannt werden, bei einem Spezialhersteller in Bergisch-Gladbach gefertigt. Bei einem Besuch in den Produktionshallen Anfang Februar konnten sich Kurt Aulenbacher und Florian Hug vom MESA-Team bereits einen ersten Eindruck verschaffen.
„Es ist schon beeindruckend, die Module nach dem gesamten Planungsprozess nun hier kurz vor der Auslieferung vor sich zu sehen“, sagt Florian Hug, der als Juniorprofessor am Institut für Kernphysik Teil des MESA-Teams ist. Gemeinsam mit Kurt Aulenbacher, der die Beschleuniger Gruppe als leitender Wissenschaftler anführt, steht Hug in der Produktionshalle vor einem der neuen Module. In jedem Modul befinden sich jeweils zwei Beschleunigerstrukturen. Damit kann der neue Teilchenbeschleuniger MESA einen fast zehnmal höheren Feldgradienten bzw. Energiegewinn pro Umlauf erreichen als der jetzige Beschleuniger MAMI (Mainzer Mikroton). Zudem wird durch die supraleitende Technologie der Energieverlust auf ein Minimum reduziert. Insgesamt wird MESA mit den neuen Kryomodulen eine wesentlich höhere Strahlintensität ermöglichen.
Nach der Ankunft in Mainz müssen die Kryomodule für mehrere Monate in den Räumlichkeiten des Helmholtz-Institutes Mainz (HIM) getestet werden. „Das wird noch einmal spannend, wenn die Teile dann eingebaut in Betrieb gehen,“ erklärt Hug. Der Gesamtaufbau von MESA wird für 2020 mit der Inbetriebnahme des neuen PRISMA Forschungsbaus geplant. Mit MESA wird die Johannes Gutenberg-Universität (JGU) die einzige Universität in Deutschland sein, welche die supraleitende Energierückgewinnung (ERL) bei einem Beschleuniger dieser Größenordnung im Experimentierbetrieb einsetzt. Derzeit ist weltweit nur der normalleitende ERL am Budker Institut in Novosibirsk (Russland) für Experimente mit Photonen verfügbar. Außerdem gibt es einige Studien für supraleitende, zum Teil mehrfach-rezirkulierende ERLs, mit hohen Strahlintensitäten. Bis vor Kurzem wurde die supraleitende ERL Technologie erfolgreich in Daresbury (UK) und am Jefferson Lab (USA) zur Erzeugung von Photonen genutzt. MESA wäre bei Inbetriebnahme der erste ERL, der für Experimente der Kern- und Teilchenphysik konzipiert wurde.