supraleitender Halbwellenresonatoren zur Beschleunigung leichter Ionen

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INHALTSVERZEICHNIS
KAPITEL 1 EINLEITUNG _________________________________________________ 1-1
KAPITEL 2 COOLER SYNCHROTRON COSY ________________________________ 2-3
2.1 Quellen und Zyklotron JULIC ____________________________________________2-3
2.2 Besonderheiten von COSY _______________________________________________2-4
2.3 Neuer Injektor für COSY: Motivation _____________________________________2-7
2.3.1 Auswahl möglicher Linac-Konzepte______________________________________________ 2-8
KAPITEL 3 EINFÜHRUNG IN DIE THEORIE DER SUPRALEITUNG __________ 3-13
3.1 BCS-Theorie __________________________________________________________3-15
3.2 Supraleitung bei Beschleunigern _________________________________________3-17
3.2.1 Supraleitende Magnete _______________________________________________________ 3-17
3.2.2 Supraleitende Beschleunigerkavitäten____________________________________________ 3-18
3.2.3 Viertelwellen-Resonator ______________________________________________________ 3-20
KAPITEL 4 ENTWURF DES HALBWELLEN-RESONATORS __________________ 4-23
4.1 Prinzipielle Überlegungen _______________________________________________4-23
4.2 Analytisches Modell____________________________________________________4-26
4.3 Mechanische Auslegung und HF-Parameter________________________________4-29
4.4 Mechanisches Verhalten der HWR _______________________________________4-38
4.4.1 Abkühlung_________________________________________________________________ 4-38
4.4.2 Evakuieren_________________________________________________________________ 4-38
4.4.3 Lorentzkraft-Verstimmung ____________________________________________________ 4-40
4.4.4 Mechanische Resonanzen _____________________________________________________ 4-42
4.4.5 Mikrophonie _______________________________________________________________ 4-44
4.5 Chemische Bearbeitung und Reinigung____________________________________4-45
4.6 Multipacting __________________________________________________________4-47
4.7 HF-Koppler __________________________________________________________4-48
4.7.1 Kaltes Fenster ______________________________________________________________ 4-52
4.7.2 Berechnung der Koppelschleife ________________________________________________ 4-54
4.7.3 Thermische Betrachtungen ____________________________________________________ 4-56
4.7.4 Prototyp-Messungen des HF-Kopplers ___________________________________________ 4-58
4.8 Tuner________________________________________________________________4-62
KAPITEL 5 HF-SYSTEM _________________________________________________ 5-67
5.1 HF-Quelle ____________________________________________________________5-67
5.2 HF-Verstärker ________________________________________________________5-69
5.3 Regelkonzept _________________________________________________________5-70
5.3.1 I/Q Modulator- Auswahlkriterien _______________________________________________ 5-76
5.3.2 I/Q Demodulator ____________________________________________________________ 5-77
5.3.3 Baugruppe zur Pulsung _______________________________________________________ 5-77
5.3.4 Regelkreis zur Einstellung der Resonanzfrequenz __________________________________ 5-78
KAPITEL 6 SIMULATION DER HF-REGELUNG ____________________________ 6-83