An International Accelerator Facility for Beams of Ions and Antiprotons in Darmstadt

1. An International Accelerator Facility for Beams of Ions and Antiprotons in Darmstadt Hans H. Gutbrod, GSI

2. The Future Facility‘s National and International Environment • The Proposal... • …is based on an serious discussion of the long-term future perspectives (in total 9 Working Groups) together with the users of GSI and with the European / international Communities of Nuclear physics, of Hadrons physics and of Plasma physics, • …is the realization of the OECD Mega Science Forum‘s and the Nuclear Physics European Collaboration Committee‘s (NUPECC) recommendations for future large-scale facilities for Nuclear physics and Hadron physics, • …competes in the field of radioactive nuclear beams with future projects in the USA (RIA project, being planned) and Japan (RIBF project, under construction), but exceeds these projects, as in addition new research options are made accessible for three further large working fields , • …allows to maintain and develop a leading role of Europe in Nuclear physics and Hadron physics in the long run.

3. Five Scientific Pillars • Nuclear Structure Physics and Nuclear Astrophysics • Structure of exotic nuclei far off stability; • Nuclear synthesis in stars and star explosions; • Fundamental interactions and symmetries • Hadron Physics with Antiproton Beams • Quark gluon structure and dynamics of “strong” interacting particles; • Origin of the confinement and mass of hadrons • Physics of Nuclear Matter • Studies of hadronic matter at high densities; • Phase transitions in quark matter; • Properties of neutron stars • Plasma Physics Bulk matter at: • very high pressures, • densities, and • temperatures • Atomic Physics and Applied Science

4. SIS 100/200 SIS FRS HESR UNILAC ESR Super FRS CR 100 m NESR • Gain Factors • Primary beam intensity: Factor 100 – 1000 • Secondary beam intensities for radioactive nuclei: up to factor 10,000 • Beam energy: Factor 20 • Special Properties • Intense, fast cooled energetic beams of exotic nuclei • Cooled antiproton beams 0 to15(22.5?) GeV • Internal targets for high-luminosity in-ring experiments • New Technologies • Fast cycling superconducting magnets • Electron cooling at high ion intensities and energies • Fast stochastic cooling

5. Nuklotron-Type Superconducting Dipole for SIS 100 New breakthrough Only 9 W/m losses

6. UNK- typeSuperconducting Dipole magnet for SIS 200 double coil cos-theta to 6T for up to 33 AGeV Uranium and 90 GeV protons

7. Duty-Cycles of the Accelerator Rings Duty-Cycle of the Physics Programs Radioactive Beams Plasma Physics Radioactive Beams Nucleus-Nucleus Collisions Antiprotons Plasma-Physics 100 Tm Ring 200 Tm Ring Collector & Storage ring High-Energy Storage ring Nucleus-Nucleus 100 sec 0% 50% 100% Antiprotons

9. COSTS Building and infrastructure:225 Mio. € Accelerator:265 Mio. € Experimental stations / detectors:185 Mio. € Total:675 Mio. € Additional budget for the Infra-structure for the International Center) Probably 25%= 169 M€ from outside of Germany ? ? e.g., France ? M€ e.g., Italy ? M€ e.g., UK ? M€ e.g., Sweden ? M€ e.g., Russia ? M€ e.g., India ? M€ e.g., China ? M€ e.g. USA ?? M$ Why not ??

10. Time Schedule: • - Letter of intents and Conceptual Design Reports published in 2001 • Final Decision by the German Government promised for 2003 • Immediately followed by calls for proposals • External Review Committees ( ESAC, ETAC, EMAC…) accompany the R&D • Technical Proposal of Accelerator projects: End 2003 • Technical Proposals of the Experiments: End 2003 • But all beam line and shielding structures must be • detailed and based on calculationsnot later than 1. October 2003 • to be presented in front of the authorities

11. Z U K U N F T S P R O J E K T DARSTELLUNG DER ENTSCHEIDUNGSTERMINE BIS MITTE 2003 Datum Leistungen / Entscheidungen     Erläuterungen   01.11.2002 Projektdefinition zur weiteren Abschluss der Änderungen am   Planung mit +/- 20% Genauigkeit Flächennutzungsplan; Festlegung         des Standortes im Osten der GSI. 15.11.2002 Festlegung der Vergaben für Bis zu diesem Tag müssen mit GL   UVS, B-Plan, L-Plan und Vergabevorschläge BdM/Gooß   B-Plansteuerung   diskutiert und Entscheidungen für   Entscheidung,ob B-Plansteuerung Vergaben fallen.     separat beauftragt werden soll. Danach:     02.12.2002 Auftragsvergabe für:   2 Wochen für Vergabeverhandlun-   UVS, B-Plan, L-Plan;   gen und Ausarbeiten der     (evtl. separate) B-Plansteuerung Ingenieurverträge   02.12.2002 Letzter Tag der Beantragung auf Eine Vergabe von Planungs-   Bereitstellung von notwendigen leistungen ohne Bewilligung der   Planungsgeldern bei Bund/Land Planungskosten ist bei öffentlichen         Aufträgen nicht zulässig.   02.12.2002 Vorbereitung der Vergabe der Energie-Kennzahlen für Studie   Energiestudie   müssen jetzt komplett vorliegen.   (Übergabe der von Gooß gesam- Hierzu müssen auch alle Büro-   melten Unterlagen gemäß   und Laborflächen, Sozialräume   Anforderung des Bieters)  und sonstiger Raumbedarf defi-   Stufe 1: Datenerfassung   niert werden.    

12. 01.01.2003 Vergabe der Energiestudie   Notwendig für Bearbeitung der UVS 01.01.2003 Startpunkt der Energiestudie Definition des Energiebedarfs und   Stufe 2: Erarbeitung von Konzepten Vorgaben f. d. bauliche Konzeption 01.01.2003 Kontaktaufnahme mit Grundstücks- Spätestens mit Abschluss der   eigentümer und Projektvorstellung Vorplanung muss Grundstücksfrage         geklärt sein.     01.01.2002 Start der Ausschreibung für Auftrag für die Vorbereitung und   Projektsteuerung Bau   Durchführung des Wettbewerbes       für einen Projektsteuerer Bau         (europaweit, da über 200.000 €) 01.01.2003 Einholung und Prüfung von Vergabevorschlag von BdM/Gooß   Angeboten für die Vorbereitung und muss mit GL diskutiert werden   Durchführung des Wettbewerbes und:     für e. Generalplaner (europaweit)       01.03.2003 Auftragsvergabe: Vorbereitung und Auftrag muss erteilt werden.   Durchführung des Wettbewerbes       für e. Generalplaner (europaweit)       31.03.2003 Vergabe Projektsteuerung Bau       01.07.2003 Abschluss der Vorplanung;   Beamline muss festgelegt sein;   Vergabe der Generalplanung, Anzahl und Größe der Bauteile   Abschluss der Ermittlungen für die müssen definiert sein;     gesamten Abschirmmaßnahmen Raumbedarf muss definiert sein;       Betriebliche Nutzung muss festge-       schrieben sein;         Grundstücksverhandlungen müssen       abgeschlossen sein; Definition der         betrieblichen Ver- u. Entsorgung.