Publikationsliste ELBE
Einen Eindruck von der Vielschichtigkeit der Forschung an ELBE gewinnt man aus den Listen der Publikationen, die aus Experimenten externer und interner Nutzergruppen an der ELBE-Anlage entstanden sind:
Freie-Elektronenlaser (F-ELBE)
In den optischen Laboren steht Freie-Elektronen-Laserstrahlung im Wellenlängenbereich 4-250 µm zur Verfügung (siehe FELBE Seiten für weitere Informationen). Einzigartig ist die Möglichkeit, den Laserstrahl auch in das benachbarte Hochfeldmagnetlabor zu leiten und dort magnetooptische Experimente durchzuführen.
Superradiante THz-Strahlung (T-ELBE)
Diese Anlage liefert hochintensive THz-Pulse variabler Frequenz in Kombination mit einer Vielzahl synchronisierter table-top Lichtquellen auf der Basis von Femtosekundenlasern. TELBE deckt den Frequenzbereich zwischen 0.1 und 2.5 THz mit Pulsenergien bis 100 µJ ab. Die Träger-Einhüllenden-Phase der Pulse von TELBE ist stabil und die Pulsfrequenz kann flexibel zwischen einigen zehn Hz und hunderten kHz gewählt werden. Die Bandbreite beträgt 100%, wenn die Diffraktionsstrahlungsquelle verwendet wird oder ca. 20% bei Verwendung eines Acht-Perioden-Undulators.
Positronen (P-ELBE)
Die Materialforschung mit Positronen kann an den pELBE-Anlagen durchgeführt werden, die aus drei Teilsystemen für die tiefenabhängige Positronen-Annihilations-Lebensdauer-Spektroskopie (MePS), die Gamma-induzierte Positronenspektroskopie (GiPS) für Bulk-Untersuchungen und eine konventionelle Doppler-verbreitende Positronen-Annihilations-Spektroskopie mit β+-Strahlung aus der Radioisotopenproduktion bestehen.
Bremsstrahlung (γ-ELBE)
Experimente mit intensiver Bremsstrahlung (bis 20 MeV) können am Bremsstrahlungsmessplatz durchgeführt werden. Die Zeitstruktur der Bremsstrahlung wird vom ELBE-Strahl aufgeprägt. Dieser wird in diesem Fall im Mikropulsmodus betrieben, der Pulsabstand (Repetitionsrate) kann zwischen 77 ns (13 MHz) und 1230 ns (812.5 kHz) gewählt, und damit für verschiedene Anforderungen angepasst werden.
Neutronen (N-ELBE)
nELBE ist ein Neutronen-Flugzeitsystem, das gepulste Neutronenstrahlen mit einer kontinuierlichen Energieverteilung zwischen 100 keV und 10 MeV bietet. Hauptanwendungen sind Messungen von präzisen energieabhängigen Gesamtneutronenquerschnitten und differentiellen Neutronenstreuquerschnitten.
Derzeit (Stand 12/2023) ist die Anlage nicht verfügbar.
Derzeit (Stand 12/2023) ist die Anlage nicht verfügbar.
Strahlungsphysik
Der direkte Elektronenstrahl von ELBE kann für Detektortests oder zur Bestrahlung verwendet werden. Bunche, die nur ein Elektron enthalten, dabei aber die Zeitstruktur des Strahles auf der Zeitskala von ps bewahren, ermöglichen Detektortests mit extrem hoher Zeitauflösung.
Die Variabilität der Pulsladungen und die Möglichkeit frei wählbare Puls-Pattern zu generieren, ergibt eine ideale Voraussetzung zur Untersuchung von dosis- und dosisleistungsabhängigen Effekten ionisierender Strahlung auf Zellproben.
Für diese radiobiologische Bestrahlungen können die Elektronen auch an Luft extrahiert werden. Im Gebäude befindet sich ein zellbiologisches Labor.
Die Variabilität der Pulsladungen und die Möglichkeit frei wählbare Puls-Pattern zu generieren, ergibt eine ideale Voraussetzung zur Untersuchung von dosis- und dosisleistungsabhängigen Effekten ionisierender Strahlung auf Zellproben.
Für diese radiobiologische Bestrahlungen können die Elektronen auch an Luft extrahiert werden. Im Gebäude befindet sich ein zellbiologisches Labor.
Maschinenphysik
Der Elektronenbeschleuniger, die Injektoren, die sekundären Strahlpfade und die Nutzerexperimente erfahren eine ständige Weiterentwicklung. Hierbei werden neben Maßnahmen zur Reduzierung des Energiebedarfs und der Erhöhung der Zuverlässigkeit der Anlagenkomponenten auch Anpassungen an die Anforderungen der externen und internen Nutzergruppen vorgenommen und neue Messapparaturen in Betrieb genommen.
Charakterisierung von Strahlungsdetektoren
Für die Grundlagenforschung werden Detektoren mit sehr hoher Zeitauflösung und ausgezeichneter Empfindlichkeit benötigt. Dies gilt insbesondere für die Experimente HADES, CBM und R3B bei GSI und FAIR in Darmstadt, Deutschland. Am HZDR werden seit langem nachhaltige Anstrengungen unternommen, um diese Experimente durch die Entwicklung und Erprobung der besten Detektoren, insbesondere für die Zeitmessung, zu unterstützen. Der 40 MeV ELBE-Elektronenstrahl bietet ideale Bedingungen für den Test solcher Detektoren.