Das Forschungszentrum Jülich - d-nb, Archivserver DEPOSIT.D-NB ...

internen Experimenten die systematischen Fehler drastisch zu reduzieren. Im Berichtsjahr konnte
gezeigt werden, dass die Spinrichtung eines 2.1 GeV/c polarisierten Protonenstrahles mit einer
Effizienz von 99.9 % umgekehrt werden konnte.
Die Vorbereitungen für den Einbau des WASA-Detektors an dem vorgesehen Platz im Ringinneren
sind in einem fortgeschrittenen Stadium. Zum einen wurde, um Platz zu schaffen, eine der beiden
Beschleunigungsstrukturen ausgebaut, zum anderen sind die elektrische Verschaltung der
Quadrupole und die Kühlwasserleitungen angepasst worden.
Zur Weiterentwicklung der Elektronen-Kühlung wurden in enger Zusammenarbeit mit den Kollegen
aus Dubna(Russland) Experimente zur Neutralisation des Elektronenstrahls durchgeführt. Solche
Untersuchungen sind auch für den Bau des Antiprotonen-Speicheringes HESR des Zukunftsprojektes
FAIR der GSI, der mit Elektronen-Kühlung zur Erzeugung höchster Luminositäten ausgestattet sein
wird, von großer Bedeutung. Es konnte gezeigt werden, dass bereits einige Prozent Neutralisierung
einen Einfluss auf die Schwelle der Strahlinstabilität hat. Ionen innerhalb des Elektronenstrahls
wurden durch resonante Anregung mit einem transversalen elektrischen Feld entfernt. In ersten Tests
wurde die Lebensdauer des Strahls nahezu verdreifacht.
Der HESR des FAIR-Projektes eröffnet völlig neue Perspektiven für die Hadronenphysik. Die
Besonderheit dieser Anlage liegt in der Kombination der Phasenraum-Kühlung, eines internen
Targetplatzes mit einem den Raumwinkel vollständig überdeckendem Detektorsystem und
supraleitender Strahlführungsmagneten. Es wurde daher eine Arbeitsgruppe gebildet, die sich in einer
führenden Rolle an dem Bau dieses Anti-Protonenring beteiligt, der in vielen Aspekten COSY ähnelt.
In enger Zusammenarbeit mit Mitarbeitern der GSI und des TSL Uppsala(Schweden) wurde ein
technischer Bericht zur Planung, Aufbau und Inbetriebnahme des HESR erarbeitet. Die größte
Herausforderung stellt dabei der Bau des Elektronen-Kühlers dar wegen der Ausdehnung der
Elektronenenergien in den Megavolt Bereich.
Neutronenquelle FRJ-2
Einsatz des Großgeräts:
Der FRJ-2 ist nach dem FRM-II die mit Abstand leistungsstärkste Neutronenquelle in Deutschland und
eine der leistungsfähigsten Mittelflußquellen im internationalen Vergleich. Einschließlich seiner kalten
Quelle und mit seiner hochmodernen Instrumentierung steht der FRJ-2 sowohl HGF-internen als auch
externen Wissenschaftlern als leistungsfähiges Großgerät zur Neutronenstreuung an ca. 200
Betriebstagen im Jahr zur Verfügung. Neben der Neutronenstreuung wird der FRJ-2 als einer von vier
europäischen Forschungsreaktoren und als einziger in Deutschland zur Produktion von Mo-99 im
industriellen Maßstab genutzt. Mo-99 ist das Ausgangsprodukt für die Herstellung des in der Medizin
nicht mehr verzichtbaren Radiopharmakums Tc-99.
Wesentliche Ziele zur Weiterentwicklung des FRJ-2 im Jahr 2004 waren die weitere Erhöhung der
Betriebszuverlässigkeit durch Installation paralleler redundanter Bereiche im Schutzsystem
(Überwachung der Brennelementdifferenztemperaturen in drei Redundanzen statt in einer
Redundanz), die Erhöhung der passiven Sicherheit des Reaktors durch die Erneuerung der Steuerung
der Primärhauptpumpen und auf formaler Seite der Abschluß des Genehmigungsverfahrens zur
Umstellung des Reaktorkerns von hoch auf niedrig U-235 angereicherten Brennstoff.
Analyse der Zielerreichung:
Die Inbetriebnahme der erneuerten Brennelementdifferenztemperaturüberwachung und der
erneuerten Primärpumpensteuerung erfolgte ohne Komplikationen und hat sich zwischenzeitlich im
Reaktorbetrieb bewährt. In den zurückliegenden Jahren durch die bisherige
Brennelementdifferenztemperaturüberwachung vereinzelt aufgetretenen Betriebsausfälle konnten
durch das neue System gänzlich eliminiert werden. Das Genehmigungsverfahren zur Umstellung des
Reaktorkerns von hoch auf niedrig U-235 angereicherten Brennstoff wurde von FZJ kurz vor seinem
erwarteten positiven Abschluß vor dem Hintergrund der Gründung der Jülicher Außenstelle zur
Neutronenstreuung am FRM-II in Garching und der damit in Zusammenhang stehenden endgültigen
Außerbetriebnahme des FRJ-2 beendet.
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