Die Laserstrahlführung des neuen Compton-Polarimeters an ELSA

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6 Inhaltsverzeichnis 4.8.2 Messung der Zirkularpolarisation des Gesamtsystems . . . . . . . . . . . . 58 4.9 Messung mit Photodioden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 4.9.1 Leistungsdetektion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 4.9.2 Positionsdetektion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 4.10 Sonstige Messungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 4.10.1 Wärmeableitung durch Heatpipe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 4.10.2 Schwingungsdämpfung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 4.10.3 Laserstrahllage relativ zum Quadrupol D25 . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 4.10.4 Belastung durch ionisierende Strahlung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 5 Ergebnisse 70 5.1 Einbindung der Steuerung in das Kontrollsystem . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 5.2 Vergleich mit dem erstem Compton-Polarimeter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 6 Zusammenfassung und Ausblicke 73 6.1 Liste anstehender Arbeiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 A Anhang 75 A.1 Orginaldaten des Messungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 A.1.1 Leistungstest Lasersystem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 A.1.2 Reflektionsmessung an optischen Elementen . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 Literaturverzeichnis 86 Danksagungen 87
1 Einleitung Die Forschung mit polarisierten Elektronen, wie sie an der Universität Bonn seit dem Jahr 1969 stattfindet, bietet die Möglichkeit völlig neue Untersuchungen auf dem Gebiet der Hadronen und Kernphysik durchzuführen. In Verbindung mit einem polarisierten Target können weltweit nur zwei Forschungseinrichtungen die sogenannten Doppelpolarisationsexperimente in einem vergleichbaren Energiebereich bis 3,5GeV durchführen. Dabei ist die Messung des Polarisationsgrades ein entscheidender Faktor für die Beurteilung der Güte der gemessenen Daten. In diesem Kontext bildet das Compton-Polarimeter neben den schon bestehenden Messeinrichtungen ein zukünftig wichtiges Messinstrument. Im Rahmen dieser Diplomarbeit wird über die Planung und den Neuaufbau der, für das Compton- Polarimeter, elementaren Laserstrahlführung berichtet. 1.1 Historischer Überblick der Beschleunigerphysik in Bonn Bereits im Jahr 1952 wurden mit der Berufung von Professor Dr. Wolfgang Paul an das Physikalische Institut die ersten Fundamente der Beschleunigerphysik an der Universität Bonn gelegt. Der Bau des ersten 500 MeV Synchrotrons nach dem damals neuen Prinzip der starken Fokussierung wurde 1958 abgeschlossen. Hauptforschungsgebiete waren die Pionenerzeugung zur Messung der ∆-Resonanzen sowie erste Experimente mit Photoreaktionen in der Mittelenergiephysik. Um mit dem Fortschritt in der Hochenergiephysik schrittzuhalten, wurde sich 1963 für den Bau einer neuen Beschleunigerstruktur, dem 2,5-GeV- Synchrotron entschieden. Dieses nahm 1967 seinen Dienst auf, um für fast 20 Jahre, neben dem weiterhin bestehenden ersten Synchrotron insbesondere in den Gebieten der Photo- und Elektronproduktion pseudoskalarer Mesonen an Protonen und Deuteronen, der Photoproduktion von assoziierter Strangeness sowie der Messung der Rückstoßnukleonenpolarisation seinen Dienst zu leisten. Hier kamen zum ersten Mal polarisierte Festkörper-Targets zur Verwendung, welche den Beginn der Forschung auf dem Sektor der Spinphysik einleuteten. 1969 wurde mit der ersten Quelle polarisierter Elektronen auch das Kapitel des Strahlpolarisation in Bonn begonnen. Ein weiterer Meilenstein war der Bau der Elektronen-Stretcher-Anlage (ELSA) ab 1979 (Abb. 1.1). Diese nutzt bis Heute das schon bestehende 2,5-GeV-Synchrotron als Vorbeschleuniger und ermöglicht je nach Betriebsmodus eine Elektronenenergie von bis zu 3,5 GeV [1]. Dabei kann der Elektronenstrahl in der Maschiene für mehrere Stunden gespeichert werden, so dass z.B. Synchrotronlichtexperimente durchgeführt werden können. Auf der anderen Seite kann auch in einem definierten Zyklus der beschleunigte Elektronenstrahl über eine längere Zeit an das Experiment extrahiert werden. Ein aktuelles Bild der Beschleunigeranlage zeigt Abb. 1.1. Das aktuelle Experiment Crystal Barrel CB @ ELSA dient zur Untersuchung von Nukleonresonanzen und umfasst als solches verschiedene Teilprojekte die im Rahmen einer überregionalen Kooperation (SFB/Transregio16 1 ) der Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) von den Universitäten Bochum, Gießen und Bonn getragen wird. Mit einer Quelle polarisierten Elektronen und einer thermischen Quelle ist ein Alternativbetrieb möglich, je nachdem, ob eine Notwendigkeit für polarisierte Strahl besteht oder nicht. 1.2 Motivation dieser Arbeit Zum jetzigen Zeitpunkt gibt es zwei Messaufbauten, welche die Polarisation des Elektronen- Strahls messen. Direkt an der Quelle befindet sich ein Mott-Polarimeter, am Experiment ein 1 SFB/Transregio16: Subnuclear Structure of Matter 7
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Reflexionsmessung: Spiegel Laser: I
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A.1 Orginaldaten des Messungen 79 T
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A.1 Orginaldaten des Messungen 81 M
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Nachweis Kabelfarbe Pin auf auf 37p
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Literatur 85 Literatur [1] Doll D.
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Literatur 87 Danksagungen Nicht zul
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