supraleitender Halbwellenresonatoren zur Beschleunigung leichter Ionen

2-11
Eine Beschleunigungsgruppe des supraleitenden Teils (KS1-KS13) besteht dabei aus einem
Kryostaten mit vier einzelnen Kavitäten sowie einem normalleitenden Abschnitt, der die zur
Fokussierung benötigten Quadrupole Q1, Q2 und dazwischen eine Diagnosebox D mit
wechselbaren Messsystemen (Abb. 2.4) beinhaltet. Die fokussierenden Elemente sind normal
leitende Quadrupole, die sich zusammen mit der Diagnosesektion außerhalb der Kryostaten
befinden. Kompakte Solenoide [Dunkel04, Laxdal03] können wegen der Forderung nach
Polarisationserhalt der zu beschleunigenden Protonen und Deuteronen nicht eingesetzt
werden.
V 1 R 1 R 2 R 3 R 4 V2 Q1 D Q 2
Abb. 2.4: Draufsicht einer Einheitszelle des supraleitenden Abschnitts: R1-R4
Resonatoren, V1-V2 Ventile, Q1-Q2 Quadrupole zur Fokussierung, D Diagnosebox.
Jede einzelne Kryostateinheit mit den supraleitenden Kavitäten lässt sich durch
Vakuumventile (V1, V2) trennen und garantiert damit eine reinraumtechnische Trennung
beim Austausch einer kompletten Kryostateinheit. Bei einem mittleren
Beschleunigungsgradienten (E acc ) von 8 MV/m genügen 11 Kryostatmodule mit jeweils vier
Resonatoren zur Erzielung der angestrebten Endenergie von mindestens 50 MeV (Protonen:
56 MeV und Deuteronen: 52 MeV). Platz für zwei weitere Module wurde vorgesehen.
Dadurch ließe sich nicht nur durch Redundanz die Verfügbarkeit erhöhen, sondern auch bei
Nichterreichen des Beschleunigungsgradienten von 8 MV/m in allen Kavitäten die
Mindestanforderung bezüglich einer Endenergie von 50 MeV durch Hinzufügen weiterer
Kavitäten erfüllen.