Введение
Немецкий исследовательский институт Центр исследований тяжелых ионов им. Гельмгольца GSI (link=no) – это исследовательский центр тяжелых ионов, финансируемый федеральным правительством и землями, расположенный в пригороде Виксхаузен города Дармштадт, Германия. Он был основан в 1969 году как Общество исследований тяжелых ионов (сокращенно GSI) для проведения исследований с использованием и в области ускорителей тяжелых ионов. Это единственный крупный научно-исследовательский центр для пользователей в земле Гессен. Лаборатория проводит как фундаментальные, так и прикладные исследования в области физики и смежных естественных наук. Основные направления исследований включают физику плазмы, атомную физику, исследования структуры ядра и ядерных реакций, биофизику и медицинские исследования. Лаборатория является членом Ассоциации немецких исследовательских центров имени Гельмгольца. Акционерами являются федеральное правительство Германии (90%) и земли Гессен, Тюрингия и Рейнланд-Пфальц. В рамках членства в Ассоциации Гельмгольца, 7 октября 2008 года учреждению было присвоено нынешнее название с целью повышения его узнаваемости на национальном и международном уровнях. Центр исследований тяжелых ионов им. Гельмгольца GSI поддерживает стратегическое партнерство с Техническим университетом Дармштадта, Университетом им. Гёте во Франкфурте, Университетом им. Иоганна Гутенберга в Майнце и Франкфуртским институтом перспективных исследований.
The GSI Helmholtz Centre for Heavy Ion Research (link=no) is a federally and state co funded heavy ion research center in the Wixhausen suburb of Darmstadt, Germany. It was founded in 1969 as the Society for Heavy Ion Research (link=no), abbreviated GSI, to conduct research on and with heavy ion accelerators. It is the only major user research center in the State of Hesse. The laboratory performs basic and applied research in physics and related natural science disciplines. Main fields of study include plasma physics, atomic physics, nuclear structure and reactions research, biophysics and medical research. The lab is a member of the Helmholtz Association of German Research Centres. Shareholders are the German Federal Government (90%) and the State of Hesse, Thuringia and Rhineland Palatinate. As a member of the Helmholtz Association, the current name was given to the facility on 7 October 2008 in order to bring it sharper national and international awareness. The GSI Helmholtz Centre for Heavy Ion Research has strategic partnerships with the Technische Universität Darmstadt, Goethe University Frankfurt, Johannes Gutenberg University Mainz and the Frankfurt Institute for Advanced Studies.
Технологические разработки
Другая важная технология, разработанная в GSI, – это использование пучков тяжелых ионов для лечения рака (с 1997 года). Вместо рентгеновского излучения для облучения пациента используются ионы углерода. Эта методика позволяет проводить лечение опухолей, расположенных вблизи жизненно важных органов, что невозможно при использовании рентгеновских лучей. Это обусловлено тем, что пик Брэгга для ионов углерода значительно более выражен, чем пик фотонов рентгеновского излучения. Лечебное учреждение, основанное на этой технологии и называемое Heidelberger Ionenstrahl Therapiezentrum (HIT), построенное в Медицинском центре Гейдельбергского университета, начало прием пациентов в ноябре 2009 года.
Объекты, кроме UNILAC и SIS-18
Два высокоэнергетических лазера, nhelix (наносекундный высокоэнергетический лазер для экспериментов с тяжелыми ионами) и Phelix (петаваттный высокоэнергетический лазер для экспериментов с тяжелыми ионами). Большой детектора нейтронов (LAND). Фрагментный сепаратор (ФРС) – Фрагментный сепаратор GSI, или ФРС, – это установка, построенная в 1990 году. Она производит и разделяет различные пучки (обычно) радиоактивных ионов. Процесс включает ускорение стабильного пучка в UNILAC, а затем его столкновение с производственной мишенью в SIS. В результате образуется множество фрагментов. Вторичный пучок формируется посредством магнитного отбора ионов. Экспериментальное кольцо хранения (ESR), в котором большое количество высокозаряженных радиоактивных ионов может храниться в течение продолжительного времени при энергиях от 0,005 до 0,5 ГэВ/u. Эта установка позволяет проводить точные измерения каналов их распада. Открытие нового загадочного явления известно как аномалия GSI.
Будущая эволюция
В ближайшие годы GSI превратится в международную структуру под названием FAIR – Сооружение для исследований антипротонов и ионов: один новый синхротрон (с соответствующей магнитной жесткостью 100 Т⋅м), Super FRS и несколько новых колец, в том числе кольцо, предназначенное для исследований антиматерии. Основная часть комплекса будет введена в эксплуатацию в 2022 году, а планируется полная эксплуатация к 2025 году. Создание FAIR было подписано 7 ноября 2007 года представителями 10 стран: Финляндии, Франции, Германии, Индии, Румынии, России, Словении, Швеции, Соединенного Королевства и Польши. Среди подписавших были Аннетте Шаван, федеральный министр образования и науки Германии, и Роланд Кох, премьер-министр земли Гессен.