supraleitender Halbwellenresonatoren zur Beschleunigung leichter Ionen

More documents

Recommendations

Info

i 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
ii KAPITEL 7 PROTOTYPMESSUNGEN _____________________________________ 7-91 7.1 HF-Messungen im normal leitenden Zustand am Prototyp Typ II______________7-92 7.2 Bestimmung der supraleitenden Eigenschaften _____________________________7-95 7.2.1 Prototyp Typ II _____________________________________________________________ 7-98 7.2.2 Verhalten der Kavität im gepulsten Betrieb _______________________________________ 7-99 7.2.3 Prototyp Typ I _____________________________________________________________ 7-105 7.2.4 Messungen zur HF-Regelung _________________________________________________ 7-109 ZUSAMMENFASSUNG _________________________________________________ 7-113 ANHANG ______________________________________________________________ 115 LITERATURVERZEICHNIS _______________________________________________ 123
Page 1 and 2: Forschungszentrum Jülich in der He
Page 4 and 5: Forschungszentrum Jülich GmbH Inst
Page 6: Wer gar zu viel bedenkt, wird wenig
Page 11 and 12: iv Abb. 4.16: Einbaulagen bei Koppl
Page 13 and 14: vi Tabellenverzeichnis Tabelle 1: E
Page 15 and 16: 1-2 mikrophonischen Anregungen. Dar
Page 17 and 18: 2-4 Zyklotron selber ist die zur Ve
Page 19 and 20: 2-6 auf. Im Jahr 1998 gelang es, po
Page 21 and 22: 2-8 2.3.1 Auswahl möglicher Linac-
Page 23 and 24: 2-10 Abb. 2.3: Aufstellungsplan des
Page 25 and 26: 2-12
Page 27 and 28: 3-14 Die London-Gleichungen beschre
Page 29 and 30: 3-16 Elektronen nicht erreicht wird
Page 31 and 32: 3-18 3.2.2 Supraleitende Beschleuni
Page 33 and 34: 3-20 gewechselt werden. Der Oberfl
Page 35 and 36: 3-22 Hinzu kommt, dass ein Drehen d
Page 37 and 38: 4-24 E acc ∞ ∫ Ez ( z, t( z)) d
Page 39 and 40: 4-26 4.2 Analytisches Modell Ausgeh
Page 41 and 42: 4-28 Spannung [MV] 1,4 1,3 1,2 1,1
Page 43 and 44: 4-30 Tests wird insbesondere der in
Page 45 and 46: 4-32 Gegenüber einem großen Heliu
Page 47 and 48: 4-34 2 U K Ra = , (4.6) P c U K : B
Page 49 and 50: 4-36 a) c) b) d) H-Feldlinie 80 mT
Page 51 and 52: 4-38 Zusätzlich unterscheiden sich
Page 53 and 54: 4-40 0 Frequenzänderung ( f [kHz]
Page 55 and 56: 4-42 werden. Voraussetzung hierbei
Page 57 and 58:
4-44 µm-Bereich liegen, ist eine F
Page 59 and 60:
4-46 entlang der gesamten Struktur,
Page 61 and 62:
4-48 von P.T. Farnsworth untersucht
Page 63 and 64:
4-50 P P e g = 1 , bzw. mit (Gl. 4.
Page 65 and 66:
4-52 und ein zweites, kaltes Fenste
Page 67 and 68:
4-54 4.7.2 Berechnung der Koppelsch
Page 69 and 70:
4-56 0,2 0,18 E-Feld [MV/m] 0,16 0,
Page 71 and 72:
4-58 Verluste ist die Wärmestrahlu
Page 73 and 74:
4-60 erwartungsgemäß die erste Mu
Page 75 and 76:
4-62 4.8 Tuner Die Tunereinheit zur
Page 77 and 78:
4-64 Übertragung von Vibrationen d
Page 79 and 80:
4-66 am Wegaufnehmer S1 (Position s
Page 81 and 82:
5-68 RFQ M.O. Deb. ACAV HWR1 Abb. 5
Page 83 and 84:
5-70 Der HF-Verstärker ist über e
Page 85 and 86:
5-72 trennten Regelkreise maßgebli
Page 87 and 88:
5-74 anderen kann die Kavität dami
Page 89 and 90:
5-76 Durch die Möglichkeit, mittel
Page 91 and 92:
5-78 Amplitude von Kavität Amplitu
Page 93 and 94:
5-80 Motorregelung direkt dem Frequ
Page 95 and 96:
5-82
Page 97 and 98:
6-84 HF-Sender Zirkulator Koppler K
Page 99 and 100:
6-86 U mit Z L = Z||N²Z 0 . k 2 N
Page 101 and 102:
6-88 Die optimale Anpassung der Kav
Page 103 and 104:
6-90
Page 105 and 106:
7-92 7.1 HF-Messungen im normal lei
Page 107 and 108:
7-94 7,0 E-Feld normiert 3,5 gemess
Page 109 and 110:
7-96 der Güte ermöglicht indirekt
Page 111 and 112:
7-98 7.2.1 Prototyp Typ II Nach Abk
Page 113 and 114:
7-100 verursacht ist. Innerhalb wen
Page 115 and 116:
7-102 Geänderte Skalierung Abb. 7.
Page 117 and 118:
7-104 frequenzänderungen durch die
Page 119 and 120:
7-106 eine höhere Feldstärke verm
Page 121 and 122:
7-108 0 Frequenzverschiebung [Hz] -
Page 123 and 124:
7-110 a) b) Vorlaufleistung Reflekt
Page 125 and 126:
7-112 a) TP2 TP3 TP1 b) c) f) e) d)
Page 127 and 128:
7-114 höhere Materialkosten aufwei
Page 129 and 130:
116 Mikrophonieerscheinungen. Die K
Page 131 and 132:
118 200 180 Q-Regelkreis I-Regelkre
Page 133 and 134:
120 Eigenschaften der HWR-Prototype
Page 135 and 136:
122 Unser Wissen ist ein Tropfen. W
Page 137 and 138:
124 [Dunkel04] K. Dunkel, M. Pekele
Page 139 and 140:
126 [Müller39] J. Müller, Untersu
Page 141 and 142:
128 [Stockhorst00] H. Stockhorst, U
Page 144 and 145:
6FKULIWHQGHV)RUVFKXQJV]HQWUXPV- OLF
Page 146 and 147:
6FKULIWHQGHV)RUVFKXQJV]HQWUXPV- OLF
Page 149:
Forschungszentrum Jülich in der He
show all

supraleitender Halbwellenresonatoren zur Beschleunigung leichter Ionen

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?