supraleitender Halbwellenresonatoren zur Beschleunigung leichter Ionen

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7-97 1:3 Powermeter 4kW Verstärker Zirkulator Oszilloskop P reflected P forward P transmitted oder wahlweise 500W Verstärker HF-Puls Einheit Dämpfungsglied -A +A I/Q Modulator I/Q Phasenschieber I/Q control I/Q Demodulator I/Q Phasenschieber AD8302 Phasendetektor TP Frequenzmodulation 1:4 Feldsonde Powermeter Feld Detektor frei HF-Generator ~ ~ Abb. 7.6: Messaufbau zur Bestimmung der HF-Eigenschaften von Halbwellen- Resonatoren.
7-98 7.2.1 Prototyp Typ II Nach Abkühlung des präparierten Prototypen Resonators Typ II auf 4 K-Niveau zeigte sich bereits bei einer HF-Leistung von wenigen mW eine starke Multipacting-Schwelle. Erst nach zweiwöchiger Konditionierung mit verschiedenen Einstellungen konnte diese Multipacting- Schwelle überwunden werden. Am effektivsten erwies sich zunächst die Methode, bei hoher Ankopplung und einer HF-Leistung von einigen Watt mit Hilfe eines Netzwerkanalysators kontinuierlich über die Resonanz zu fahren. Abb. 7.7 zeigt die Resonanzkurve kurz vor Einsetzen des Multipactings (grün) bzw. während der Konditionierung (blau) bei einer Vorlaufleistung von 5 W. Abb. 7.7: Transmittiertes HF-Signal (S21) kurz vor Einsetzen des Multipactings (grün) und während der Konditionierung mit 5 W HF-Leistung. Nach Konditionierung dieser Schwelle (im Bereich E acc ≈ 10 kV/m) traten keine weiteren Mulipacting-Schwellen auf, sodass eine erste Güte-Messung unter kritischer Ankopplung durchgeführt werden konnte. Bereits bei dieser ersten CW-Messung (Abb. 7.8) wurde ein Beschleunigungsfeld von E acc = 6,3 MV/m erreicht, bezogen auf die effektive Beschleunigungslänge von l = βλ = 0,225 m. Zum Vergleich mit ähnlichen HWR- oder QWR-Strukturen ist die Wahl dieser Beschleunigungslänge l besonders zu erwähnen, da weltweit verschiedene Längen zur Bestimmung des Beschleunigungsfeldes benutzt werden. So wird z.B. am INFN in Legnaro der Durchmesser der Kavität eingesetzt (wäre hier: l = 0,18 m und ergäbe E acc = 7,9 MV/m) und am ANL die Länge vom Anfang des 1. Spaltes bis zum Ende des 2. Spaltes gewählt (hier: l = 0,13 m und damit E acc = 10,9 MV/m).
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Forschungszentrum Jülich in der He
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Wer gar zu viel bedenkt, wird wenig
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