Erzeugung intensiver hochpolarisierter Elektronenstrahlen mit hoher ...

1. Die Quelle spinpolarisierter Elektronen am MAMI-Beschleuniger
Abbildung 1.13.: Links: Akzeptanz des RTM-1 bezogen auf den Eingang des ILAC. Rechts:
Phasenraum am longitudinalen Fokus. Die graue Fläche bezeichnet den
simulierten Phasenraum des Strahls bei einer Eingangs-Phasenbreite von
±80 Grad und einer Energiebreite von ±10 Volt. Abbildung aus [46].
tiert werden kann. Die Quadrate in der linken Abbildung in 1.13 zeigen die so bestimmte
longitudinale Akzeptanz am Eingang des ILAC. Die grauen Flächen (im linken Teil der
Abbildung eher als Linie wahrzunehmen) repräsentieren den simulierten longitudinalen
Phasenraum des Strahls. Es wurde eine Energiebreite des Strahls von ±10 Volt zugelassen,
was einer möglichen Drift der Quellenhochspannung Rechnung tragen soll. Der
rechte Teil der Abbildung zeigt den simulierten longitudinalen Fokus dieses Strahls, der
kurz (34 cm) hinter dem Eingang des ILAC liegt, falls der ILAC nicht eingeschaltet wird.
Wie man sieht, beträgt dort die Energiebreite etwa ±2.8 keV und die Phasenbreite etwa
±0.8 Grad, in Einklang mit den in (1.20) geforderten Werten. Da aber, wie im linken
Bild zu erkennen ist, die Ränder der Akzeptanz beinahe berührt werden, ist es in der
Praxis sinnvoll den Phaseneinfangbereich noch etwas zu verkleinern um eine bessere
Betriebsstabilität – z.B. gegen Phasendriften des 2f-Resonators – zu erreichen.
Durch den Einsatz des 2f-Bunchers ließ sich die Transmission des polarisierten Elektronenstrahls
tatsächlich um mehr als das Dreifache, auf typischerweise 45% steigern.
Der Entwurf von Shvedunov et al. wurde somit gut bestätigt. Ein spektakulärer Sprung
in der Entwicklung des Qualitätsfaktors für den polarisierten Strahl war die Folge (siehe
Abbildung 1.30).
Im Dauerbetrieb wird die Bunchlänge am Chopper auf etwa 150 Grad begrenzt.
Die durch diese Maßnahme gewonnene Betriebsstabilität – es kann auch mit hohen
Stromstärken unter Umständen für viele Tage experimentiert werden, ohne dass irgendder
Photoquelle durch einen separaten, gepulsten Halbleiterlaser erzeugt, der dem Hauptlaserstrahl
überlagert wird.
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