supraleitender Halbwellenresonatoren zur Beschleunigung leichter Ionen

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eine höhere Feldstärke vermuten, sodass ein ähnliches Verhalten beider Typen mit annähernd
gleichen Werten bzgl. maximalem Beschleunigungsfeld und erreichbarer Güte zu erwarten
ist.
Im Vergleich zu Prototyp II weist Typ I eine höhere Empfindlichkeit gegenüber mechanischen
Resonanzen auf, hervorgerufen durch die tiefgezogenen, runden Endkappen. Auch hier
lassen sich die mechanischen Resonanzen durch eine FFT des Phasensignals nach Anregung
durch eine Sprungfunktion an den Piezo-Translatoren bestimmen (Abb. 7.17).
211
FFT
48
154
198
223
265
242
279
0
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Frequenz [Hz]
Abb. 7.17: FFT des Phasensignals zur Bestimmung der mechanischen Eigenresonanzen
nach Anregung der Piezos durch eine Sprungfunktion am Prototypen Typ I.
Im Unterschied zu Prototyp Typ II zeigt sich bereits eine erste mechanische Eigenresonanz
bei 48 Hz, die auch mit direkter sinusförmiger Anregung durch die schnellen Piezo-Translatoren
messbar war. Die stärkste Eigenresonanz (211 Hz) liegt fast 10% unterhalb der des
Prototypen Typ II und bestätigt die geringere, mechanische Steifigkeit.
Bereits bei den ersten Messungen im gepulsten Betrieb (Abb. 7.18) zur Konditionierung der
Kavität zeigte sich der Einfluss der höheren Empfindlichkeit gegenüber mechanischer
Resonanzen. Zu diesem Zweck wurde neben einem Low-Level-Puls (80ms) nach einer Verzögerung
von 24 ms ein High-Level-Puls addiert (10ms), wodurch ein Beschleunigungsfeld in
der Kavität von E acc = 4,5 MV/m erreicht wurde. Der längere Low-Level-Puls erlaubt eine
Messung des Kavitätsverhaltens, hervorgerufen durch den High-Level-Puls und zeigt deutlich
die Anregung der stärksten mechanischen Eigenschwingung von 211 Hz. Auch bei einer
Wiederholrate von lediglich 2 Hz wirkt sich dies unvorteilhaft auf die Resonanzfrequenzkontrolle
aus und kann im ungünstigsten Fall eine Regelung unmöglich machen (siehe
Kapitel 7.2.4).