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Dr. Harald Merkel
Institut für Kernphysik
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D-55128 Mainz
Raum 1-060
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A1-Kollaboration

In der A1-Kollaboration sind die Experimente zur Elektronenstreuung an MAMI zusammengefasst. Diese Experimente zielen insbesondere drauf ab, die räumliche Struktur von Atomkernen oder Kernbausteinen zu untersuchen. Hierfür wird eine Probe mit dem vom Mainzer Mikrotron erzeugten Elektronenstrahl beschossen, und sowohl die an der Probe gestreuten Elektronen, als auch gegebenenfalls neu erzeugte Teilchen werden mit Hilfe von magnetischen Spektrometern nachgewiesen.

Die magnetischen Spektrometer funktionieren hierbei ähnlich wie Elektronenmikroskope, allerdings in einem viel größeren Maßstab: Die Spektrometer der A1-Kollaboration sind ca. 15m groß und jedes wiegt mehr als 200 Tonnen. Mit diesen Geräten lassen sich Impulse mit einer Auflösung von besser als 0,01% bestimmen, die Laufzeit der Teilchen wird mit einer Genauigkeit von 0,000 000 000 5 s bestimmt, wodurch Energie und Richtung aller beteiligten Teilchen einer Kernreaktion äußerst präzise vermessen werden kann.

Die Quantenmechanik lehrt uns, dass im Maßstab der Atomkerne und Kernbausteine ein Elektronenstrahl als Welle aufzufassen ist. Ähnlich, wie man aus der Reflexion einer Wasserwelle an einem makroskopischen Objekt auf Form und Größe dieses Objekts schließen kann, können wir aus dem Intensitätsmuster der reflektierten Elektronen auf die räumliche Struktur der untersuchten Objekte schließen.

Spektrometerhalle KAOS-Spektrometer KAOS Spektrometer