Wir über uns

Unser Markenzeichen: MAMI

Namensgebend für das Mainzer Mikrotron MAMI ist ein Beschleuniger für Elektronen - fundametale Teilchen, bekannt z.B. von den Phänomenen der Elektrizität -, der am Institut für Kernphysik der Johannes Gutenberg-Universität Mainz, der Hauptstadt des Bundeslandes Rheinland-Pfalz der Bundesrepublik Deutschland, entwickelt und aufgebaut wurde, und welcher eine Vielzahl von hervorragenden Eigenschaften besitzt. Im weiteren Sinne bezeichnet MAMI heutzutage unsere Forschnugseinrichtung und umfasst damit sowohl den Beschleuniger als auch die angeschlossenen Experimente.

 

Unser Ziel: Hadronen verstehen

Hadronen bilden eine wichtige Klasse subatomarer Teilchen, deren bekannteste Vertreter, das Proton und das Neutron, für den Aufbau des Atomkerns und damit für mehr als 99,9% der Masse der sichtbaren Welt um uns herum verantwortlich sind.  Unsere experimentelle und theoretische Forschung konzentriert sich auf Hadronen im Niederenergiebereich, d.h. unter Einwirkung von Energien im Bereich unterhalb oder nahe ihres Massenäquivalents. Damit erhalten wir Einblick in die Details ihrer Substruktur, bestehend aus Quarks und Gluonen, womit wir einen wichtigen Teil zur Aufklärung der inneren Zusammenhänge unseres Universums beitragen können.

 

Unser Werkzeug: Elektronen- und Photonenstreuung

Unsere Experimente untersuchen hauptsächlich die Streuung von Elektronen oder Photonen - hochenergetische, mit Hilfe der Elektronen erzeugte Gammastrahlung - mit Atomkernen, welche dabei einen Energie-Impuls-Übertrag erfahren, auf den sie auf verschiedenste Weise reagieren können. Da Atomkerne aus Protonen und Neutronen, den weitverbreitetsten Hadronen, bestehen, hat man über die Messung solcher Reaktionen Zugang zu deren Substruktur. Der Vorteil von Elektronen und Photonen als Streuteilchen ist das Fehlen von Substruktur und die vorherrschende Wechselwirkung über die gut verstandene Quantenelektrodynamik. Dies führt zu vergleichsweise einfachen, wenn auch seltenen Streureaktionen mit einem im wesentlichen intakt verbleibenden Atomkern, was wiederum klare und signifikante experimentelle Resultate mit einfacherer theoretischer Interpretation zulässt.

 

Unsere Stärke: Hochpräzise Elektronen

Der Elektronenstrahl von MAMI zeichnet sich durch seine hervorragenden zeitlichen und räumlichen Eigenschaften, die Möglichkeit der Polaristionseinstellung und, nicht zu vergessen, seine Zuverlässigkeit aus. Diese Qualitäten - weniger offensichtlich, aber genauso wichtig wie die im Vergleich zu anderen Beschleunigern moderate Strahlenergie - machen die meisten unserer Experimente erst möglich, indem sie es ihnen erlauben, seltene Streuereignisse mit hoher Präzision zu detektieren.

 

Unsere weiteren Aktivitäten: Über MAMI hinaus

Prinzipiell ermöglichen Teilchenbeschleuniger und Streuexperimente, einen weiten Bereich von Energien und Teilchensorten abzudecken, wobei jedoch insbesondere jede Teilchensortenkombinationen in der Regel einen eigenen Beschleuniger nebst Experimenten in großtechnischem Maßstab benötigt. Erst die Berücksichtigung der Resultate aller Experimente erlaubt den Schluß auf die Richtigkeit unserer Vorstellungen über die Natur. Somit liegt es nahe, daß wir mit einigen der führenden Experimente der Hadronenphysik zusammenarbeiten, wie auch mit internationalen Kollaborationen wie z.B. HadronPhysics2, welche diese Forschung koordinieren. Auch gibt es mit dem X1-Experiment einen anwendungsorinetierten Forschungsschwerpunkt, welcher neuartige Röntgenstrahlungsquellen z.B. für bildgebende Verfahren in der Medizin untersucht.