Design der HOM-Dämpfungsmaßnahmen für SPL

BMBF-Projekt: 05H09HR5 01.09.2009 - 30.06.2012

Die am CERN durchgeführte Studie zur Konstruktion eines supraleitenden Beschleunigers für hochintensive Protonenstrahlen zielt sowohl auf CERN-eigene Installationen (SPS/SLHC, ISOLDE, EURISOL) als auch auf Andwendungen als Treiber z.B. für Spallationneutronenquellen (insbesondere ESS). Durch die hohen Strahlströme und die wegen der Gefahr radioaktiver Aktivierung des Beschleunigers eng begrenzten Strahlverluste ist hier selbst für Protonenmaschinen eine Kontrolle und Bedämpfung / Auskopplung strahlerregter Felder erforderlich, wenn auch die benötigten Kopplungen schwächer sein können, als z. B. Bei dem Elektronenschleuniger für den am DESY projektierten Free-Electron-Röntgenlaser XFEL. Insofern bieten sich vereinfachte Kopplerstrukturen an, und es wurden auch Entwürfe diskutiert, bei denen gänzlich auf die sonst üblichen Sperrfilter für das extern eingespeiste beschleunigende Feld verzichtet werden sollte. Im Rahmen des Projekts konnte bereits gezeigt werden, dass dies nicht möglich sein wird, was eine Neukonstruktion der Koppler unter Berücksichtigung der erforderlichen Hochfrequenzeigenschaften, des verfügbaren Platzangebots und der Kühlungsmöglichkeiten im supraleitenden Modul sowie der Baukosten erforderlich macht. Das Design erfolgt auf Basis numerischer Feldberechnungen, wobei die Koppler durch die von uns entwickelte CSC-Methode in die Resonatorenkette eingesetzt werden, ohne diese im Ganzen dreidimensional simulieren zu müssen. Dies erlaubt schnelle Studien zu unterschiedlichen Positionen und Orientierungen und ist insofern eine für Optimierungen sehr gut geeignete Methode.

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