Innovative numerische Methoden und Modelle für nachhaltigere supraleitende Beschleuniger (Norrin)

Unsere Partner der TU Darmstadt untersuchen im Rahmen dieses Verbundes eine neuartige Technik zum Aufbringen einer Nb3Sn-Dünnschicht auf supraleitenden Radiofrequenz-(SRF)-Kavitäten mittels Magnetronsputtern. Allerdings können Unvollkommenheiten in der Beschichtung zu einem Verlust der Supraleitfähigkeit führen. In diesem Projekt werden wir schnelle numerische Methoden entwickeln, die das elektromagnetische Verhalten der beschichteten Kavitäten charakterisieren, wobei wir die Rauheit der beschichteten Oberfläche hochauflösend modellieren. Dabei werden wir die Randelementmethode nutzen, um eine numerisch teure Volumendiskretisierung der Kavitäten zu vermeiden. Die so etablierten Methoden werden verwendet, um zu verstehen, wie sich Unvollkommenheiten in der Beschichtung auf die Leistung einer SRF-Kavität auswirken und in welchem Maße Unvollkommenheiten in der Dünnschicht toleriert werden können, ohne die Funktionalität zu gefährden.

Förderinstitution: Bundesministerium für ­Forschung, Technologie und Raumfahrt
Verbund: SuperSuRFER: Superconducting and Sustainable RF for Efficient Accelerators (Nachhaltige supraleitende Hochfrequenztechnologie für effiziente Teilchenbeschleuniger)
Rolle: Projektleiter (PI)
Laufzeit: 07/2024 - 06/2027