Volltext - Fachbereich Physik - Universität Hamburg

3.4. Adaption eines Elektronen-ToF-Spektrometers mit magnetischer
Flasche für die P04-Beamline
Abb. 3.5: Magnetprototypen im Vergleich
links: Ringmagnet mit axialer Magnetisierung (Gesamthöhe 56 mm)
rechts: Dreiermagnet mit radialer Magnetisierung (Höhe 15 mm), Bohrungen dienen
der Montage
(1) MCPs für die Ionen-ToF-Messung (2) Ringmagnet (3) Polkappe, optimiert für
eine maximale Flussdichte im Abstand von ca. 2 mm
Der Ursprung der Koordinatensysteme befindet sich im Zentrum am oberen Rand
der Polkappenspitze (vgl. Abb. 3.7, 3.6 und 3.8); Pfeile geben die Magnetisierungsrichtung
an und zeigen vom Südpol zum Nordpol; beide Modelle sind im selben
Maßstab dargestellt (s. Anhang A)
zur Suche nach alternativen Ansätzen der Magnetkonstruktion zur Steigerung der
Flussdichte. So könnte bei Verwendung einer größeren Vakuumkammer mit einem
Innenvolumen von ca. 20x20x20 cm 3 (vgl. Abs. 3.5) ein größerer Ringmagnet mit
einer entsprechend angepassten Polkappe verwendet werden. Bei realistischem Mitteleinsatz
könnte so die Flussdichte in der Ionisationszone auf ca. 320 mT gesteigert
werden.
Bei Verwendung einer solchen Kammer wäre auch der Einsatz eines sogenannten
Halbach-Arrays möglich. Bloch et al. berichten über den Aufbau eines solchen
Arrays [38], bei dem 192 Magnete mit unterschiedlichen Magnetisierungen wie bei
einer Orange in 12 Scheiben um die Symmetrieachse angeordnet sind. Im Zentrum
dieser Konstruktion liegt die Flussdichte über 4,3 T. Eine Adaption an das Koinzidenzspektrometer
erfordert zwar eine Reduzierung der Magnete, die erreichbare
Flussdichte in der Ionisationszone läge aber immer noch bei ca. 1 T [39].
Eine eher theoretische Erwägung war die Einbettung der Polkappe in einen
Supraleiter, der das magnetische Feld aus seinem Inneren verdrängt. So zeigen Si-
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