Центр исследований тяжёлых ионов имени Гельмгольца ( ‹См. Tfd›, нем. GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung ) — это совместно финансируемый на федеральном и государственном уровне научно-исследовательский центр тяжёлых ионов (Schwerion ) в пригороде Дармштадта Виксхаузен , Германия. Он был основан в 1969 году как Общество исследований тяжёлых ионов ( ‹См. Tfd›, нем. Gesellschaft für Schwerionenforschung ), сокращённо GSI, для проведения исследований на ускорителях тяжёлых ионов и с их помощью. Это единственный крупный исследовательский центр в земле Гессен .
Лаборатория проводит фундаментальные и прикладные исследования в области физики и смежных естественнонаучных дисциплин. Основные направления исследований включают физику плазмы , атомную физику , исследования ядерной структуры и реакций , биофизику и медицинские исследования. Лаборатория является членом Ассоциации немецких исследовательских центров имени Гельмгольца .
Акционерами являются Федеральное правительство Германии (90%) и земли Гессен , Тюрингия и Рейнланд-Пфальц . Как член Ассоциации Гельмгольца , нынешнее название было присвоено учреждению 7 октября 2008 года, чтобы повысить его национальную и международную известность. [2]
Центр исследований тяжелых ионов имени Гельмгольца GSI имеет стратегические партнерские отношения с Техническим университетом Дармштадта , Франкфуртским университетом имени Гёте , Майнцским университетом имени Иоганна Гутенберга и Франкфуртским институтом перспективных исследований . [3] [4] [5]
Главным инструментом является ускорительная установка тяжелых ионов, состоящая из:
UNILAC был введен в эксплуатацию в 1975 году; SIS 18 и ESR были добавлены в 1990 году, увеличив ускорение ионов с 10% от скорости света до 90%. [6]
Элементы, открытые в GSI: борий (1981), мейтнерий (1982), хассий (1984), дармштадтий (1994), рентгений (1994) и коперниций (1996). [7]
Элементы, подтвержденные в GSI: нихоний (2012), флеровий (2009), московий (2012), ливерморий (2010) и теннессин (2012). [8]
Другая важная технология, разработанная в GSI, — это использование пучков тяжелых ионов для лечения рака (с 1997 года). Вместо использования рентгеновского излучения для облучения пациента используются ионы углерода. Эта технология позволяет лечить опухоли, которые находятся близко к жизненно важным органам, что невозможно при использовании рентгеновских лучей. Это связано с тем, что пик Брэгга ионов углерода намного острее пика рентгеновских фотонов. Учреждение, основанное на этой технологии, называемое Heidelberger Ionenstrahl-Therapiezentrum (HIT), построенное в Медицинском центре Гейдельбергского университета, начало лечение пациентов в ноябре 2009 года. [9]
В ближайшие годы GSI разовьется в международную структуру под названием FAIR for Facility for Antiproton and Ion Research : один новый синхротрон (с соответствующей магнитной жесткостью 100 Тл·м), Super-FRS и несколько новых колец, среди которых одно может быть использовано для исследований антиматерии. [15] Основная часть объекта будет введена в эксплуатацию в 2022 году; полная эксплуатация запланирована на 2025 год. [16]
Создание FAIR было совместно подписано 7 ноября 2007 года 10 странами: Финляндией, Францией, Германией, Индией, Румынией, Россией, Словенией, Швецией, Великобританией и Польшей. Среди представителей были Аннет Шаван , немецкий федеральный министр науки, и Роланд Кох , премьер-министр земли Гессен . [17]
49 ° 55'53 "N 8 ° 40'45" E / 49,93139 ° N 8,67917 ° E / 49,93139; 8,67917