supraleitender Halbwellenresonatoren zur Beschleunigung leichter Ionen

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7-93 TE112 TE111’ TEM TE112’ Abb. 7.3: Gemessene Resonanzen im Bereich von 800-835 MHz. Zusammenfassend sind in Tabelle 10 die gemessenen und berechneten ersten 10 Resonanzen gegenübergestellt. Neben den TEM-Moden treten dabei erwartungsgemäß zunächst TE-Resonanzen auf, deren Entartung durch die Abflachungen im Bereich der Strahlöffnungen aufgehoben sind (TE111, TE111’ bzw. TE112, TE112’). Tabelle 10: Resonanzfrequenzen in MHz, MWS: berechnete, Gem: gemessene Resonanzen. TEM TEM TEM TEM TE111 TE111’ TEM TE112 TE112’ TE113 MWS 160,6 329,3 485,8 653 751,8 809,1 814,7 816,7 825,7 884,1 Gem 160,4 329,6 485,6 652,7 759,7 808,5 816 816,8 825,6 887,8 Dabei zeigt sich erwartungsgemäß, dass die TE111- und TE111’ -Resonanzen aufgrund der hohen elektrischen Feldstärken im Bereich der Abflachung an den Strahlöffnungen frequenzmäßig weiter auseinander liegen als die TE112- und die TE112’ -Resonanzen. Eine Störkörpermessung liefert den Feldverlauf entlang der Strahlachse. Gemäß [Deutsch00] wurde ein metallischer Störkörper gewählt, der in seinen Ausmessungen klein, aber genügend groß ist, um eine Messung des Feldverlaufs bei akzeptablem Signal/Rauschverhältnis zu ermöglichen. Der Vergleich mit der Simulation zeigt eine innerhalb der Messgenauigkeit hervorragende Übereinstimmung (Abb. 7.4).
7-94 7,0 E-Feld normiert 3,5 gemessen MWS 0,0 0 50 100 150 200 250 Position [mm] Abb. 7.4: Gemessener und berechneter Feldverlauf entlang der Strahlachse. Neben der Störkörpermessung entlang der mittleren Strahlachse wurde eine horizontale Verschiebung der Messanordnung um 6 mm durchgeführt. Eventuelle transversale E-Felder würden einen anderen Verlauf der Frequenzverschiebung <strong>zur</strong> Folge haben. Die Messung in Abb. 7.5 zeigt aber, dass innerhalb der Messgenauigkeit ein homogenes longitudinales E-Feld vorhanden ist. 7,0 E-Feld normiert 3,5 gemessen MWS 0,0 0 50 100 150 200 250 Position [mm] Abb. 7.5: Longitudinales E-Feld mit 6 mm Versatz. Die gute Übereinstimmung zwischen berechneten und gemessenen Resonanzfrequenzen sowie der Feldverlauf entlang der Strahlachse bestätigt die Qualität moderner Simulations-
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