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© heraeus Komponenten | 25 August 2017

Hightech-Bauteilen von Heraeus verbessern LHC

Der Large Hadron Collider (LHC) bei CERN in Genf gilt schon jetzt als stärkster Teilchenbeschleuniger der Welt. Um Hochenergie- und Teilchenphysikern noch mehr Raum für Entdeckungen zu ermöglichen, baut CERN den LHC aus und steigert dessen Leistungsfähigkeit (Luminosität) nochmals um das fünf- bis zehnfache.
Für die Beschleunigerkomponenten liefert der Technologiekonzern Heraeus wieder hochkomplexe Hightech-Bauteile aus walzplattierten Edelstahlbändern mit Kupfer. „Ein wichtigstes Teil im Teilchenbeschleuniger kommt von Heraeus. Unsere Hightech-Bauteile werden im Beam Screen, Strahlenwandrohren mit Durchmessern von 44 bis 74 mm, verbaut“, freut sich Joachim-Franz Schmidt, Fertigungsleiter Walzwerk bei Heraeus. „Als langjähriger Projektpartner von CERN macht uns der erneute Auftrag stolz, denn er bestätigt unsere außergewöhnliche Material-Kompetenz für Hochenergieprojekte der Spitzenforschung.“ Schmidt war schon 2005 beim ersten Großauftrag von CERN für die Lieferung von 70 Tonnen walzplattierter Bänder für den Bau des LHC verantwortlicher Projektleiter. Die Produktion der neuen Bauteile erfolgt bis Ende September in der Walzplattierungsanlage bei Heraeus in Hanau und umfasst über vier Tonnen. „Der CERN-Auftrag ist eine große Herausforderung. Üblicherweise produzieren wir Bänder für die Automobilindustrie. Aber gerade die Fertigung und Optimierung sehr komplexer Strukturen und Formen ist Teil unserer täglichen Arbeit“, so Schmidt.

Die Ausbaustufe des Superteilchenbeschleunigers wird High Luminosity Large Hadron Collider, kurz HL-LHC, genannt. In acht Jahren sollen dann fünf- bis zehnmal mehr Teilchen kollidieren als heute. Das Forschungsunternehmen CERN will zudem die Präzision und Datenausbeute um das Dreifache erhöhen. Deshalb ist ein Umbau des bestehenden 27 Kilometer langen LHC auf einer Strecke von 1,2 Kilometer erforderlich. Durch den Umbau wird der Teilchenbeschleuniger erheblich leistungsfähiger, sodass künftig Prozesse mit noch höherer Genauigkeit untersucht werden können als in der bisherigen Anlage, die seit 2009 in Betrieb ist und die letzten Geheimnisse des Urknalls erforscht.

Der speziell hergestellte Sonderstahl für den Beam Screen im Beschleuniger wird von Heraeus mit einer hauchdünnen Kupferschicht von nur wenigen Mikrometern Dicke plattiert. Die daraus hergestellten, hochpräzisen Rohre führen im fertigen Modul die aus der Teilchenkollision freigesetzte Strahlung. „Der gesamte Fertigungsprozess der neuen Beschleunigungsröhren ist sehr zeitintensiv und wird circa zwei Jahre dauern. Dabei kommen uns die sehr guten Projekterfahrungen im Zusammenspiel mit den verschiedenen Projektpartner zugute, die wir bei der Herstellung der ersten walzplattierten Bändern sammeln konnten“, erläutert Schmidt.

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2017.09.26 14:48 V8.7.3-1