Deutsches Elektronen-Synchrotron in der Helmholtz-Gemeinschaft
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Deutsches Elektronen-Synchrotron in der Helmholtz-Gemeinschaft
PETRA III
Die neue Synchrotron-Strahlungsquelle bei DESY
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Das Hochfrequenz-System für den Beschleuniger

Arbeitspaket 1.04

Die in einem Speicherring umlaufenden Elektronen verlieren durch die Abgabe von Synchrotronstrahlung permanent Energie. Das Hochfrequenz-System kompensiert diesen Energieverlust durch Beschleunigung der Elektronen in einem elektrischen Hochfrequenzfeld, welches in Kavitäten (auch Hohlraumresonatoren genannt) erzeugt wird. Das Arbeitspaket Hochfrequenz-System umfaßt die Erneuerung der beiden bestehenden 500 MHz Hochfrequenz-Systeme sowie den Aufbau eines weiteren Hochfrequenz-Systems für ein longitudinales Multibunch-Feedback (Erklärung siehe unten).

Bei der Erneuerung der bestehenden HF-Systeme werden zur Steigerung der Strahlstabilität bei großen Strahlströmen vier der derzeit 16 vorhandenen Hohlraumresonatoren deinstalliert und es wird ein neues Hohlleitersystem zur HF-Leistungsverteilung im Tunnel eingebaut. Die in Röhrentechnik aufgebauten Klystronmodulatoren werden durch zuverlässigere und wartungsfreundlichere Modulatoren in Halbleitertechnik ersetzt. Die wesentlichsten und arbeitsintensivsten Veränderungen sind die Entwicklung und der anschließende Aufbau neuer Steuerungs-, Kontroll- und Diagnosetechniken.

Zur Bedämpfung von Schwingungen der umlaufenden Teilchenpakete ist ein Rückkopplungssystem erforderlich. Dazu werden die Abweichungen der Teilchenpakete von ihren Soll-Positionen gemessen, um daraus ein Korrektursignal zu erzeugen. Dieses Korrektursignal wird dann über acht 500-W Halbleiterverstärker verstärkt und über ebenfalls acht Rückwirkungselemente auf die Teilchenpakete zurückgekoppelt. Als Rückwirkungselemente werden spezielle Hohlraumresonatoren benutzt, deren Design ursprünglich für DAΦNE am INFN in Frascati entwickelt wurde. Das Rückkopplungssystem ist in der Lage, individuell auf einzelne Teilchenpakete eines aus vielen Teilchenpaketen bestehenden Teilchenstrahls einzuwirken. Ein solches System wird daher als Multibunch-Feedback bezeichnet. Das Adjektiv „longitudinal“ kennzeichnet die Wirkungsrichtung der Rückkopplung. Das longitudinale Multibunch-Feedback wirkt in Längsrichtung, d.h. in Fortbewegungsrichtung der umlaufenden Teilchenpakete (Bunche).


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