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Physik der Teilchenbeschleuniger und Synchrotronstrahlungsquellen: Eine EinfÃ¼hrung

With Klaus Wille

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Bei der Erforschung der Materie spielen seit den zwanziger Jahren dieses JahrÂ hunderts die Teilchenbeschleuniger eine wichtige Rolle. Sie liefern seither die fÃ¼r die Experimente mit Atomkernen oder Elementarteilchen erforderlichen Strahlen mit wohldefinierten Eigenschaften. Dabei sind die fÃ¼r diesen Zweck entwickelÂ ten Anlagen vor allem wegen der erforderlichen sehr hohen Teilchenenergien im Laufe der Zeit immer grÃ¶ÃŸer geworden und haben inzwischen Dimensionen von Ã¼ber 10 km erreicht. Bei ringfÃ¶rmigen Beschleunigern fÃ¼r Elektronenstrahlen tritt ab Energien von einigen 10 MeV eine intensive elektromagnetische StrahÂ lung, die Synchrotronstrahlung, auf, die wegen ihrer interessanten Eigenschaften seit etwa drei Jahrzehnten vor allem fÃ¼r Experimente im FestkÃ¶rperbereich geÂ nutzt wird. Die Bedeutung dieser Synchrotronstrahlung hat inzwischen weltweit so zugenommen, daÃŸ heute viele Anlagen ausschlieÃŸlich fÃ¼r diesen Zweck gebaut werden. Das vorliegende Buch hat sich zum Ziel gesetzt, die wichtigsten physikalischen Grundlagen der Beschleuniger in systematischer Weise zu erlÃ¤utern und dabei die Aspekte der Teilchen- und Hochenergiephysik wie auch die Erzeugung der Synchrotronstrahlung zu behandeln. Es war wegen der groÃŸen Vielfalt der BeÂ schleunigertypen und ihrer diversen Anwendungen allerdings nicht mÃ¶glich, alle heute im Beschleunigerbereich wichtigen Teilaspekte hier zu behandeln. Daher wurde bewuÃŸt eine Auswahl getroffen, bei der neben den fÃ¼r alle Beschleuniger wichtigen Grundlagen besonders die Aspekte der Elektronenspeicherringe in den Vordergrund treten. Dieser Beschleunigertyp hat sich inzwischen sowohl in der Elementarteilchenphysik als auch zur Erzeugung von Synchrotronstrahlung als auÃŸerordentlich erfolgreich erwiesen. Die Kriterien zurOptimierung fÃ¼r die beiÂ den unterschiedlichen EinsÃ¤tze werden ausfÃ¼hrlich behandelt.

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