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Hightech für die Teilchenphysik: Steigerwald liefert Elektronenstrahl-Schweißanlage an das CERN

Steigerwald Strahltechnik hat eine hochpräzise Elektronenstrahl-Schweißanlage an das weltweit renommierte Forschungszentrum CERN (Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire) geliefert. Die Anlage wird künftig eine zentrale Rolle bei der Herstellung von Beryllium-Vakuumrohren für den Large Hadron Collider (LHC) spielen – dem größten Teilchenbeschleuniger der Welt.

Präzision unter Extrembedingungen
Im LHC kreisen Protonenstrahlen mit nahezu Lichtgeschwindigkeit in entgegengesetzter Richtung, getrennt durch Vakuumkammern, um Störungen durch Gaspartikel zu vermeiden. An vier Knotenpunkten im 27 km langen Ring kollidieren diese Strahlen, wobei hochenergetische Teilchen entstehen, die von komplexen Detektorsystemen wie ALICE, ATLAS, CMS und LHCb analysiert werden.

Damit die dabei entstehenden Teilchen möglichst ungestört in die Detektoren gelangen, müssen die Vakuumrohre im Kollisionsbereich besonders strahlungsdurchlässig, stabil und hochpräzise gefertigt sein. Die einzige Lösung: Beryllium, ein extrem leichtes, festes und strahlungsdurchlässiges Material, das nur unter strengsten Sicherheitsauflagen verarbeitet werden kann.

Ein neues Kapitel in der Forschung
Da der bisher weltweit einzige Lieferant für diese komplexen Komponenten im Jahr 2023 die Produktion eingestellt hat, entschloss sich das CERN, die Fertigung der Berylliumrohre in einer eigenen Werkstatt auf dem Gelände in Prévessin (Frankreich) zu übernehmen. Dafür war eine ebenso leistungsstarke wie zuverlässige Schweißtechnologie erforderlich – und diese liefert Steigerwald Strahltechnik.

Unsere Elektronenstrahl-Schweißanlage ermöglicht das kontaktfreie Schweißen unter Hochvakuum mit maximaler Präzision – eine Grundvoraussetzung für die Herstellung der sensiblen Bauteile, bei denen bereits kleinste Toleranzabweichungen fatale Auswirkungen auf das Experimentieren mit Teilchenstrahlen haben könnten.

Beitrag zur Forschung von morgen
Die neue Fertigungsanlage wird in den kommenden Jahren zur Herstellung der nächsten Generation von Beryllium-Vakuumrohren für das sogenannte HL-LHC-Upgrade (High-Luminosity LHC) eingesetzt. Ab 2026 soll die Produktion für die Experimente ALICE, ATLAS und CMS anlaufen. Erste Installationen sind für die nächste Wartungsphase des LHC, den Long Shutdown 3 (2027–2028), geplant.

Neben dem unmittelbaren Nutzen für CERN stärkt dieses Projekt auch Europas technologische Souveränität und trägt dazu bei, Know-how in einem sicherheitskritischen Hochtechnologie-Bereich langfristig zu sichern.

Abbildung:
Blick auf die Schweißanlage von Steigerwald Strahltechnik bei CERN
Die präzise Schweißanlage von Steigerwald Strahltechnik im Einsatz bei CERN zur Fertigung von Beryllium-Vakuumrohren für den LHC
© CERN, Schweiz