Projekt der Physik AG am Spee Kolleg

SP.A.M.

(„Spee Acceleration Machine“)

Ein Projekt der Physik AG

unterstützt vom

Förderverein des Friedrich Spee Kolleg

Lehrer:

Dr.  Hagel Johannes (Leitung, Fächer Physik-Mathematik))

Ekkehard Fichtner (Fächer Physik-Mathematik))

 

Studierende:

Begier, David

Blöß, Sebastian

 Juch, Benedikt

 Knepper, Laura Tonia

 Rausch, Johannes

vom Dorff, Falk

Externe technische Beratung: Dipl. Ing. Ass. Prof.Dr. Klaus Krischan , TU-Graz, Institut für elektrische Antriebstechnik

 

Kurzbeschreibung des Projektes SPAM

Im Sommersemester des Schuljahres 2015/16 wurde eine Arbeitsgemeinschaft  der Fachschaft Physik am Friedrich Spee Kolleg unter Leitung von Herrn Dr. Hagel gegründet und mit dem Projekt der Planung und Konstruktion eines „Modellbeschleunigers“ betraut. Mit Hilfe dieses Gerätes soll

-        die Funktionsweise eines modernen Teilchenbeschleunigers vom Synchrotron-Prinzip anschaulich dargestellt werden,

-        ein real funktionierender Beschleuniger für Kugelmassen realisiert werden, der  für konkrete Experimente verwendet werden kann und soll und schließlich

-        Team- und Projektarbeit zur Verwirklichung eines anspruchsvollen technisch / wissenschaftlichen Zieles geübt und praktiziert werden.

Das Ziel

Als Ziel wurde zu Beginn formuliert, mit dem zur Verfügung stehenden Budget aus der Unterstützung des Fördervereins innerhalb eines Jahres einen elektromagnetischen  Kreisbeschleuniger nach dem Synchrotron-Prinzip zu bauen, der in der Lage ist, eine Stahlkugel mit einer Masse von 5g und einem Durchmesser von 1cm im Inneren eines Torus aus transparentem PVC von 3m Umfang auf eine Geschwindigkeit von 10m/s zu beschleunigen.

 

Dies ist ein relativ umfangreiches und anspruchsvolles Unterfangen, welches  Fertigkeiten aus dem Gebiet der Physik, Elektrotechnik, Steuerungs- und Leistungselektronik sowie der Programmierung und Verschaltung von Mikroprozessoren (Controlern) erfordert. Daraus ergab sich für die Mitglieder der AG als auch für die Gruppenleitung die Notwendigkeit, hinzuzulernen bzw. sich entsprechende Fertigkeiten anzueignen. Außerdem muss eine Arbeitsatmosphäre geschaffen und gestaltet werden, die Teamarbeit stetig ermöglicht, den Austausch verschiedener Fähigkeiten gewährleistet und eine gewisse Begeisterung und den Ehrgeiz, das gesteckte Ziel zu erreichen, beinhaltet. 

Die Gruppe traf und trifft sich immer noch regelmäßig einmal wöchentlich nach dem regulären Unterricht, dazwischen arbeiten wir zusammen und  auch unabhängig voneinander an Teilaspekten des Projektes.

Der aktuelle Stand ist, dass wir von der erzielten Geschwindigkeit her 95% unseres Zieles erreicht haben, wobei Geschwindigkeiten über 8m/s zur Zeit nur kurzzeitig erreicht werden. Daran soll noch weiter gearbeitet werden und es steht zu erwarten, dass schon kurzfristig ein Dauerbetrieb mit 10m/s zur Verfügung stehen wird.

 

  Neuss, am 12.12.2018                                               Dr. Johannes Hagel

Lesen sie den vollständigen Bericht im Download