Tid og sted for prøveforelesning:
Bedømmelseskomitè
Dr. Angeles Faus- Golfe, Instituto de Fisica Corpuscular, Parque Cientifico, Spania
Dr. Micha Dehler, Paul Scherrer Institut, Sveits
Prof. Andreas Görgen, Fysisk institutt, Universitetet i Oslo, Norge
Leder av disputas
Prof Helge Balk
Veiledere
Prof. Steinar Stapnes
Førsteamanuensis Erik Adli
Prof. Alexej Grudiev
Sammendrag
For at fremtidens partikkel-akseleratorer skal kunne nå høyere stråle-energi og være mer kompakte, så må partiklene akselereres raskere og mer effektivt. Høyere energier og/eller mer kompakte akseleratorer har mange anvendelser for forskning på partikkelfysikk, materialteknologi, kjemi, og strålebehandlig av kreft vha. proton-terapi.
Akselerasjonen av partiklene gjøres ved hjelp av sterke elektromagnetiske felter i «akserelasjons-strukturer». Dette er rør-formede kobber-strukturer meden komplisert indre design, som former noen svært sterke men korte pulser av mikrobølger slik at de effektivt kan akselerere partiklene. Disse mikrobølgene kan ikke gjøres vilkårlig sterke, ettersom sannsynligheten for at de slår gnister øker raskt med spenningen. Slike gnister reduserer kontrollen på strålen, og kan skade maskinen.
Det er derfor viktig å forstå hvordan disse gnistene oppstår og oppfører seg, samt å kvantifisere hvordan egenskapene til strukturene avhenger av deres indre geometri. For å komme nærmere det første målet presenteres et sett med svært detaljerte simuleringer av hvordan gnist-plasmaet oppfører seg. Videre har et program for å raskt og automatisk anslå hvordan strukturenes egenskaper – for eksempel maksimal askerelasjons-spenning, energieffektivitet, antall partikler som kan sendes igjennom etc. - blitt utviklet. Dette programmet har blant annet blitt tatt i bruk for å optimalisere «Compact Linear Collider» (CLIC), som er en akselerator for eksperimentell partikkelfysikk som er under utvikling og som kan skaleres opp til ca. 50 km.