Physik der Teilchenbeschleuniger und Synchrotronstrahlungsquellen

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Teilchenbeschleuniger spielen seit den 1920er Jahren eine entscheidende Rolle in der Erforschung der Materiestruktur, indem sie hochenergetische Strahlen mit reproduzierbaren Eigenschaften für Experimente mit Atomkernen und Elementarteilchen liefern. Diese Anlagen sind im Laufe der Zeit aufgrund der erforderlichen sehr hohen Teilchenenergien enorm gewachsen und erreichen mittlerweile Dimensionen von über 10 km, die nur in Großforschungsanlagen realisiert werden können. In jüngerer Zeit hat sich zudem die Nutzung der sogenannten „Synchrotronstrahlung“ etabliert, die erstmals in Elektronen-Synchrotrons beobachtet wurde. Aufgrund ihrer hervorragenden Eigenschaften hat sich diese Strahlung neben Neutronenstrahlen als wichtigstes Werkzeug zur Untersuchung von Festkörpern entwickelt, was zur Errichtung vieler kleinerer, speziell optimierter Elektronenbeschleuniger weltweit geführt hat. Die Beschleunigerphysik hat somit ein breites Anwendungsfeld geschaffen. Das Buch zielt darauf ab, die grundlegenden physikalischen und technischen Aspekte der Beschleuniger systematisch darzustellen und sowohl die Anforderungen der Teilchen- und Hochenergiephysik als auch die Erzeugung von Synchrotronstrahlung zu behandeln. Aufgrund der Vielfalt der Beschleunigertypen und ihrer Anwendungen wird jedoch eine Auswahl getroffen, wobei besonders die Grundlagen der Elektronenspeicherringe hervorgehoben werden.