Für viele Elektronen-Synchrotron-Maschinen sind die parasitären Ionen in der Vakuumkammer ein strombegrenzender Faktor. Häufig erschweren sie eine kontinuierliche Füllung der Beschleuniger mit Elektronenpaketen, wodurch sie eine kontinuierliche Bestrahlung, die für einige Nutzer aber von essenzieller Bedeutung ist, verhindern. Ziel des Vorhabens ist es, die Wirkung der Restionen auf den Elektronenstrahl in Speicherringen und Energy Recovery Linacs (ERLs) mit innovativen numerischen Methoden zu simulieren. Der Schwerpunkt des geplanten Vorhabens ist die Entwicklung eines Simulationswerkzeugs für die schnelle Abschätzung der Ionen-Effekte auf die Strahlqualität. Diese Software soll es ermöglichen, dass während der Bahnverfolgung (Tracking) des Strahls durch den Beschleuniger die Wirkung der Ionen auf die Elektronen in den jeweiligen Strahlführungselementen in linearer Näherung berücksichtigt werden kann. Im Idealfall soll die Wechselwirkung des Strahls mit der Ionenwolke in einem Strahlführungselement in einer Art linearer Transfer-Matrix resultieren, wie sie in der sog. Linearen Optik der Strahldynamik üblich ist, wobei die Parameter dieser Transfer-Matrix aus detaillierten „Particle in Cell“-Simulationen extrahiert werden sollen.

Projektverantwortliche:
Prof. Dr. rer. nat. habil. Ursula van Rienen (Verbundprojektkoordination)

Gefördert durch das