HERA

HERA ist die größte Teilchenbeschleuniger-Anlage bei DESY in Hamburg.

Hera war die eifersüchtige Gattin von Göttervater Zeus mit Wohnsitz auf dem Olymp. HERA ist aber auch die Abkürzung für "Hadron-Elektron-Ring-Anlage". Das ist ausgeschrieben nicht nur ein linguistischer Riese: HERA ist auch Deutschlands größte Forschungsanlage.

6,3 Kilometer zieht sich HERA durch Hamburgs Unterwelt.

Hohe Auflösung

Und einzigartig ist HERA obendrein. Der Kreisbeschleuniger ist die weltweit einzige Anlage, die Protonen und Elektronen (die beiden Bestandteile des Wasserstoffatoms) in entgegengesetzter Richtung aufeinanderprallen lässt. Damit ist es möglich, Strukturen im Proton zu untersuchen, die mit 0,000.000.000 000.000.000.5 Metern 2000-mal kleiner sind als das Proton selbst. HERA bietet damit den weltweit schärfsten Blick ins Proton überhaupt.

Schauen wir uns die Wortbestandteile etwas genauer an:

Hadron: Zu den Hadronen zählen Protonen, also die aus Quarks zusammengesetzten Kerne des Wasserstoffatoms. Das Proton wiegt im Ruhezustand knapp 1 Milliarde Elektronenvolt und wird in HERA auf das 820-fache beschleunigt.

Elektronen: Als zweiten Teilchentyp verwenden die HERA-Forscher Elektronen und ihre Antiteilchen, die Positronen. Die Elektronen haben eine Energie von rund 500.000 Elektronenvolt vor der Beschleunigung und knapp 30 Milliarden hinterher.

Ring-Anlage: HERA bildet einen geschlossenen Ring mit einer Länge von 6,3 Kilometern. An zwei Stellen prallen Protonen und Elektronen rund zehn Millionen Mal in der Sekunde aufeinander.

Experimentiert wird bei HERA an vier unterschiedlichen Stellen: H1 (im Norden), HERA-B (im Westen), HERMES (im Osten) und ZEUS (im Süden). In diesen Experimenten muss sich das Standard-Modell seit HERAs Inbetriebnahme 1992 kritischen Tests unterziehen.

Die Vorbeschleuniger von HERA

In HERA werden Teilchen nicht von Null auf Hundert gebracht, vielmehr leistet ein komplexes Netzwerk an Teilchenbeschleuniger einiges an Vorarbeit.

Welche Strecke legt ein Elektron im Beschleuniger HERA zurück ?

Würde ein Elektron aus dem Beschleuniger HERA, anstelle dort Runde um Runde zu kreisen, einfach geradeaus fliegen, so könnte es astronomische Distanzen überbrücken:

Im Schnitt für zehn Stunden rast das Elektron mit einer Geschwindigkeit 299.789.673 Metern pro Sekunde durch den Tunnel des Ringbeschleunigers. Dabei legt es fast elf Milliarden Kilometer zurück. 10.792.428.228 Meter, um genau zu sein.

Im Geradeausflug hätte das Elektron selbst Neptun und Pluto, die äußersten Planeten unseres Sonnensystems weit hinter sich gelassen.