Willkommen bei den Massive Open Online Courses des Nordic Particle Accelerator Program (NPAP) und in der faszinierenden Welt der Teilchenbeschleuniger! Wussten Sie, dass es im Jahr 2000 mehr als 15 000 Teilchenbeschleuniger auf der Welt gab? Heute sind es jedoch mehr als 30 000! Ein Drittel der Teilchenbeschleuniger ist für medizinische Anwendungen wie die Strahlentherapie bestimmt, und die Hälfte wird für die Ionenimplantation in Halbleitergeräten verwendet. Außerdem werden zahlreiche Teilchenbeschleuniger für die Sterilisierung von Lebensmitteln eingesetzt. Trotz dieser alltäglichen Beispiele für kleine Teilchenbeschleuniger sind es die großen Beschleuniger, wie der Large Hadron Collider am CERN, die die meisten Menschen mit Teilchenbeschleunigern in Verbindung bringen. In Zukunft wird es viele neue Anwendungen für Teilchenbeschleuniger geben, und daher besteht ein Bedarf an MOOCs, die die Techniken und Anwendungen dieser Maschinen beschreiben... Die NPAP MOOC-Reihe besteht aus drei MOOCs, die das Wissen über die Teilchenbeschleunigertechnologie in den betroffenen Bereichen verbreiten sollen. Die Kurse wurden dank der Unterstützung durch Erasmus Plus, der strategischen Partnerschaft der Europäischen Kommission und dank der engagierten Dozenten der Universitäten von Lund, Uppsala, Arhus, Oslo und Jyväskylä sowie der Experten des MAX IV-Labors und der Europäischen Spallationsquelle (ESS), beide in Lund, Schweden, möglich gemacht.

In vielen der Vorträge gehen wir auf das MAX IV Labor und die ESS ein, die derzeit die leistungsstärkste Synchrotronlichtquelle und Neutronenquelle der Welt beherbergen. Im MAX IV-Labor werden intensive Röntgenstrahlen durch Elektronen erzeugt, die zunächst auf nahezu Lichtgeschwindigkeit beschleunigt werden. Bei der ESS werden Protonen beschleunigt und erzeugen durch einen Prozess namens Spallation intensive Neutronenstrahlen. Die Röntgen- und Neutronenstrahlen werden verwendet, um die Materie bis auf die atomare Ebene zu untersuchen. Das MAX IV Labor und die ESS bilden ein einzigartiges europäisches Exzellenzzentrum für Tausende von Wissenschaftlern, die gemeinsam die Welt von morgen gestalten. Wir werfen auch einen genaueren Blick auf den Large Hadron Collider am CERN in Genf. Diese leistungsstarke Maschine hat bereits einen immensen Einfluss auf die theoretische Physik und wird noch eine ganze Weile zu unserem Wissen über die Natur beitragen. Der erste Kurs in unserer NPAP-Reihe ist die Einführung in Teilchenbeschleuniger. Er erklärt, wie ein Teilchenbeschleuniger Licht mit Wellenlängen bis zu einem Angström erzeugen kann. Außerdem wird erklärt, wie die ESS-Anlage durch die Beschleunigung von Protonen einen massiven Neutronenfluss erzeugen und diese auf eine Wolframscheibe prallen lassen kann. Die ersten Module vermitteln das Grundwissen über lineare und zirkuläre Beschleuniger, das erforderlich ist, um andere Arten von Beschleunigern, wie den Large Hadron Collider (LHC) am CERN in Genf, zu verstehen. Wir beschreiben den LHC und geben eine Einführung in die Elementarteilchenphysik, für die er verwendet wird. Anschließend beschreiben wir einige neue Konzepte für zukünftige Teilchenbeschleuniger, wie z.B. plasmabetriebene Beschleuniger. Der zweite MOOC in dieser Reihe heißt "Grundlagen der Teilchenbeschleunigertechnologie (NPAP MOOC)" und bietet vier Module: Das Hochfrequenzsystem (RF) von Beschleunigern; Magnettechnologie für Beschleuniger; Strahldiagnostik; Grundlagen der Vakuumtechnik. Der dritte MOOC ist - Medical Applications of Particle Accelerators (Medizinische Anwendungen von Teilchenbeschleunigern) und bietet die vier Module: Einführung in den Kurs und die Strahlentherapie; Lineare Elektronenbeschleuniger für die Strahlentherapie; Protonentherapie Teil I; Protonentherapie Teil II und die Herstellung von medizinischen Radionukliden. Die drei MOOCs können entweder einzeln oder als Paket belegt werden. Studenten, die beabsichtigen, alle drei Kurse zu belegen, empfehlen wir, sie in der richtigen Reihenfolge zu besuchen. Beginnen Sie und begleiten Sie uns auf dieser Reise durch die Welt der Teilchenbeschleuniger und lassen Sie sich von deren Bedeutung für unser Leben und unsere Gesellschaft überraschen! Mit freundlichen Grüßen, das NPAP-Team!