Forschungsprofil

Forschungsprofil

Das Graduiertenkolleg zielt darauf ab, Nachwuchswissenschaftler in interdisziplinären Feld der Beschleunigerwissenschaft auszubilden, wobei der Schwerpunkt auf ERLs liegt. Es stellt eine besondere Chance für die Ausbildung von Nachwuchswissenschaftlern in der Beschleunigerphysik dar sowohl am S-DALINAC in Darmstadt als auch an dem im Aufbau befindlichen Beschleuniger MESA in Mainz.

Das Kolleg ruht auf drei Pfeilern: dem wissenschaftlichen Forschungsprogramm, dem Qualifizierungs- und Ausbildungskonzept für die Nachwuchswissenschaftler und dem Betreuungskonzept durch die Forschungsprojektleiter. Alle drei Bereiche sind für den Erfolg des Kollegs gleichermaßen wichtig.

Das wissenschaftliche Forschungsprogramm definiert die Forschungsbereiche und -projekte, die von den Nachwuchswissenschaftlern im Rahmen ihrer Promotionen bearbeitet werden. Das Qualifizierungskonzept bietet den Nachwuchswissenschaftlern die Möglichkeit, ihre wissenschaftlichen Kompetenzen, die über das fachspezifische Wissen hinausgehen, ebenfalls professionell zu weiterzuentwickeln. Das Betreuungskonzept garantiert eine effiziente und transparente Ausbildung der Nachwuchswissenschaftler.

Das Forschungsprogramm ist in fünf Projektbereiche unterteilt, die miteinander in Verbindung stehen. Die Projektbereiche erstrecken über die technischen Aspekte von Elektronenbeschleunigern beginnend mit der Erzeugung von Elektronen bis zur Wechselwirkung des präparierten Elektronenstrahls mit dem Target an einem Experimentierplatz.

Da für Experimente in der Kern- und Strahlenphysik Elektronenstrahlen von sehr hoher Qualität benötigt werden und da ERLs hohe Strahlleistungen zur Verfügung stellen, wurden dementsprechend miteinander in Beziehung stehende Projekte entwickelt.

Forschungsbereiche

A Elektronenquellen und Photokathoden
B Injektor Linacs
C Low-Level HF-Kontrollsysteme und Strahldiagnose
D Strahldynamik
E Strahl-Target-Wechselwirkung

Forschungsprojekte

A-1 Time-resolved investigations on the emission of polarized electrons from
GaAs photocathodes
A-2 Modeling and simulation of photoemission based electron sources
B-1 Development of b-graded SRF cavities for the S-DALINAC injector
B-2 Design of the beam line and a new cryomodule for the b-graded S-DALINAC injector
C-1 Diamond detectors for beam diagnostics, as fast triggers and as luminosity
monitors
C-2 Beam diagnostics, halo scraping and feedback systems for machine
protection and energy stabilization in ERLs
C-3 Digital open-loop and closed-loop rf control for superconducting cavities in
energy-recovery linacs
C-4 Enhancing the S-DALINAC digital LLRF system for stable ERL operation
D-1 Commissioning and parameter studies at the recirculating S-DALINAC ERL
D-2 Beam dynamical behaviour of MESA SRF-structures under recirculating
operation
D-3 Effect of space charge and wake fields in energy-recovery linacs
D-4 Beam dynamics and beam collimation following the internal target at MESA
E-1 Internal targets for the energy-recovery mode of MESA
E-2 Beam stability and stabilization aspects of MESA
E-3 Improving the energy resolution of the QCLAM spectrometer at S-DALINAC

Föderperiode

1. April 2016 – 30. September 2020 (54 Monate)

Start: 1. April 2016