EMMA beschleunigt Elektronen auf 18 MeV

Beschleunigerkonzept für die Anwendung von Teilchenstrahlen in der Medizin unter der Lupe.

Am Daresbury Laboratory in Großbritannien erreichte der Teilchenbeschleuniger „EMMA“ einen neuen Meilenstein: Seit dem 31. März können Elektronen auf 18 MeV beschleunigt werden.

EMMA steht für Electron Machine with Many Applications („Elektronenmaschine mit vielen Anwendungen“) und ist von einem neuartigen Beschleunigertyp. Zwar ist das Konzept des nicht-skalierenden FFAG (fixed frequency alternating gradient accelerator) schon 50 Jahre alt, bisher wurden solche Geräte jedoch nicht gebaut. Diese Beschleuniger fokussieren und halten die Teilchen mittels Ringen von Magneten – wie in einem Synchrotron – auf Kurs. Dies geschieht jedoch mit einem zeitlich konstanten Magnetfeld, weshalb die Teilchen nach mit zunehmender Geschwindigkeit immer weitere Bahnen beschreiben.

Die Motivation hinter diesem neuen Beschleuniger ist die Anwendung: Zwar gibt es eine Reihe interessanter Anwendungsmöglichkeiten für Teilchenstrahlen in der Medizin (zur Tumortherapie) und für den Bau unterkritischer Kernreaktoren. Doch fehlen dazu bislang einfache, kompakte und günstige Strahlquellen. Hier setzt das britische Forschungsvorhaben CONFORM an, um die technischen Grundlagen für neue Anwendungen zu schaffen. Dabei soll EMMA zum Studium des Beschleunigerprinzips bis zu Enegien von 20 MeV dienen und das Nachfolgeprojekt PAMELA einen Beschleuniger dieser Bauart für Protonen und Kohlenstoffkerne für die medizinische Anwendung hervorbringen.

Konrad Kieling