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Schnelle Teilchen - Exkursion zum Zyklotron in Coburg

Zur Besichtigung des Zyklotrons an der Hochschule in Coburg war der Physikkurs der Q11 zu einem Workshop des Schülerforschungszentrums Oberfranken eingeladen. Das Zyklotron wird seit einigen Jahren mit großem Engagement und voller Begeisterung von Herrn StD a.D. Wolf betreut. Nach der Ankunft an der Hochschule begrüßte Herr Wolf die Schüler sehr freundlich und führte die Gruppe in einen Hörsaal, wo sie den restlichen Vormittag damit verbrachte, vieles zu der Funktionsweise und dem Aufbau von Teilchenbeschleunigern zu lernen bzw. aus dem Unterricht Bekanntes zu wiederholen. Dabei demonstrierte Herr Wolf ein sehr anschauliches mechanisches Modell eines Zyklotrons, in dem eine Stahlkugel auf Halbkreisbahnen beschleunigt wurde. Die Schüler hatten viel Spaß mit der Apparatur und sie half ihnen, das Prinzip des Teilchenbeschleunigers besser zu verstehen. Nach der Theorie zu den Grundlagen des Teilchenbeschleunigers führte Professor Dr. Prechtl, der das Vakuumlabor an der Hochschule Coburg betreibt, die Schüler in die Grundlagen der Vakuumtechnik ein. Ohne Vakuum kann ein Teilchenbeschleuniger nicht betrieben werden, da die zu beschleunigenden kleinen Teilchen von Luft oder anderen Gasen in der Apparatur sofort absorbiert würden. Die Schüler staunten über die Tücken, die die praktische Umsetzung der eigentlich relativ einfachen Idee des Teilchenbeschleunigers mit sich bringt. Um zwölf Uhr war das ersehnte Mittagessen in greifbarer Nähe, das die Gruppe auf Einladung des Schülerforschungszentrums in der Hochschulmensa einnehmen konnte.

Nach dieser Stärkung teilte sich der Kurs: Die erste Gruppe führte Messungen am Zyklotron durch, kontrollierte das Vakuum und nahm das Energiespektrum eines Wasserstoffionenstrahls auf. Damit konnte in einer ganz kleinen Gruppe gearbeitet und das am Vormittag erworbene Wissen am Experiment umgesetzt werden. Die zweite Gruppe wurde über den Campus geführt und bekam einen Überblick über das Angebot der Hochschule und die unterschiedlichen Fakultäten. Besonders beeindruckend für die Schüler war das Labor des hochschuleigenen Rennteams „Cat-Racing“, in welchem Rennwagen entwickelt werden, mit denen das Team in einer weltweit anerkannten Racing-Meisterschaft, der Formula Student, gegen andere Teams antritt. Nach einer guten Stunde wechselten die Gruppen, so dass alle Schüler die Gelegenheit hatten, hautnah am Experiment zu arbeiten und sich dieses in allen Details anzusehen. Nach Abschluss der Messungen wurden die Ergebnisse beider Gruppen zusammengetragen und ausgewertet. Dabei lernten die Schüler, dass nicht nur in den Schulversuchen, sondern auch bei diesem Experiment Messfehler auftreten, die es dann zu erklären galt.

Um 16:02 Uhr stiegen alle neun Schüler und Frau Schmidt-Kessel müde, aber mit vielen neuen Erkenntnissen in die Bahn in Richtung Bayreuth. Herrn Wolf sei an dieser Stelle nochmals herzlich gedankt für die interessanten Einblicke! Die Fahrt zum Zyklotron war insgesamt eine spannende und sehr bereichernde Erfahrung, welche den Schülern die theoretisch erlernte Physik in ihrer praktischen Anwendung hautnah erleben ließ.

 

Entwicklung und Umsetzung: Philipp Schmieder Medien – vanbittern