View/Open - JUWEL - Forschungszentrum Jülich

iv
Abb. 4.16: Einbaulagen bei Kopplung durch eins der unteren Öffnungen. ___________________________ 4-51
Abb. 4.17: Foto des kalten Keramikfensters mit Beschichtung (links) und ohne Beschichtung (rechts). _____ 4-52
Abb. 4.18: Ankopplung des HF-Kopplers an den Resonator unter Berücksichtigung des kalten Fensters (Z:
Eindringtiefe der Koppelschleife). __________________________________________________ 4-55
Abb. 4.19: Elektrisches Feld entlang der gedachten Koppelschleife bei maximaler Eintauchtiefe und einer
angenommener Beschleunigungsstärke von Eacc = 8 MV/m. ______________________________ 4-56
Abb. 4.20: Thermisches Ersatzschaltbild des Kopplers unter statischen Bedingungen (keine HF)._________ 4-57
Abb. 4.21: Zeitbereichsmessung mit 801 Punkten im Frequenzbereich von 45 MHz-2 GHz zur Bestimmung der
ortsspezifischen Reflexionsfaktoren. ________________________________________________ 4-59
Abb. 4.22: Fourier-Transformierte der Reflexionsmessung im Bereich des koaxialen Fensters.___________ 4-59
Abb. 4.23: Foto der Koppelschleife: Markiert ist der kritische Bereich beim Übergang der koaxialen Struktur zur
Koppelschleife._________________________________________________________________ 4-60
Abb. 4.24: Übersichtszeichnung HF-Koppler inklusive kaltes Fenster, 1) 13-30 HF Anschluss, 2) koaxialer
Übergang, 3) warmes Fenster, 4) Kontaktfedern, 5) Übergang zur Koppelschleife, 6) kaltes Fenster,
7) Druckluftanschluss, 8) Faltenbalg, 9) CF Anschluss zum Kryostaten, 10) Anschluss ans thermische
Schild, 11) CF Anschluss des kalten Fensters zum Resonator. ____________________________ 4-61
Abb. 4.25: Tuningempfindlichkeit aus elektromagnetischen Simulationen. Mit z wird dabei der Abstand der
Außenleiterflächen im Bereich der Strahlöffnungen bezeichnet. ___________________________ 4-62
Abb. 4.26: Tuner-Konfigurationen und Lage der Wegaufnehmer zur Vermessung der Wegumsetzungen. ___ 4-63
Abb. 4.27: Prinzipbild der Tunereinheit. _____________________________________________________ 4-64
Abb. 4.28: Messung zur Umsetzung der Schrittmotorbewegung. ___________________________________ 4-65
Abb. 4.29: Hysterese-Verhalten des Tuners.___________________________________________________ 4-66
Abb. 5.1: Lineare Verteilung des HF-Signals. _________________________________________________ 5-67
Abb. 5.2: Sternförmige Verteilung des HF-Signals unter Verwendung gleich langer Zuführungsleitungen. __ 5-68
Abb. 5.3: Verstärkung und Phasengang des 4 kW-Pulsverstärker in Abhängigkeit der Eingangsleistung bei 160
MHz._________________________________________________________________________ 5-70
Abb. 5.4: Pulsschema zur Ansteuerung der HWR. ______________________________________________ 5-71
Abb. 5.5: I/Q-Modulator und I/Q-Zerlegung. __________________________________________________ 5-72
Abb. 5.6: Schematische Übersicht des HF-Systems eines Resonators. _______________________________ 5-73
Abb. 5.7: Fehlerquellen im betrachteten HF-System des supraleitenden LINACs. _____________________ 5-75
Abb. 5.8: Signalunterdrückung des I/Q Modulators bei SIN/COS Ansteuerung. _______________________ 5-76
Abb. 5.9: Amplituden- und Phasenverlauf beider HF-Zweige der HF Pulseinheit. _____________________ 5-78
Abb. 5.10: Messung mit modifiziertem Phasendetektor AD8302.___________________________________ 5-79
Abb. 5.11: Resonanzfrequenz-Regelung durch Schrittmotor-Ansteuerung, hervorgerufen durch 10 Hz Sprung am
HF-Generator. _________________________________________________________________ 5-80
Abb. 5.12: Resonanzanregung durch Richtungswechsel der Motorsteuerung nach Änderung der
Generatorfrequenz. _____________________________________________________________ 5-81
Abb. 6.1: HWR Ersatzschaltbild. ___________________________________________________________ 6-83
Abb. 6.2: Gesamtsystem der HF-Baugruppen zur Simulation des Kavitätsverhaltens. __________________ 6-84
Abb. 6.3: Blockschaltbild des Matlab Simulationsmodel._________________________________________ 6-86
Abb. 6.4: Simulation der HF-Eigenschaften: a) Verlauf des Beschleunigungsfeldes, b) Vorwärts- und reflektierte
Leistung, c) Phasenverlauf, d) Resonanzfrequenzänderung. ______________________________ 6-87
Abb. 6.5: Amplituden und Phasenänderung während des Strahlpulses (6-7 ms)._______________________ 6-88
Abb. 7.1: Resonanzfrequenzmessungen (vor E-Beam Schweißung der Endkappen) zur Bestimmung der
endgültigen Resonatorlänge. ______________________________________________________ 7-91
Abb. 7.2: Messung der ersten 10 Resonanzen am Prototyp Typ II. _________________________________ 7-92
Abb. 7.3: Gemessene Resonanzen im Bereich von 800-835 MHz. __________________________________ 7-93
Abb. 7.4: Gemessener und berechneter Feldverlauf entlang der Strahlachse. _________________________ 7-94