Erneuerung der Hochfrequenz-Versorgung für den S-DALINAC
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Im Rahmen des Forschungsgroßgeräteantrags „Erneuerung der Hochfrequenzversorgung für den S-DALINAC" wurden unterschiedliche Hochfrequenzkomponenten beschafft. So gelang es mit Hilfe des Spektrum-Analysators, die Hochfrequenzeigenschaften der vorhandenen und neuen Komponenten hochgenau zu bestimmen und Regler-Resonanzen der neu aufgebauten digitalen Regelung, die sich bei 26 kHz zeigten, detailliert zu untersuchen und letztendlich zu beseitigen. Durch die Umstellung der Leistungstreiber auf rauscharme Halbletterverstärker konnte insgesamt die Regelungsgenauigkeit der Beschleunigungsresonatoren erstmals auf Werte unter 1*10^-4 reduziert werden. Dies beflügelte unmittelbar die Arbelt der fünf an der Hochfrequenzregelung arbeitenden Studenten. Durch die verbesserte Stabilität der Hochfrequenzregelung änderte sich die Qualität des Elektronenstrahls des S-DALINAC nachhaltig: Dessen Energieunschärfe sowie die Langzeitdriften konnten merklich reduziert werden. Durch den Aufbau des neuen Systems verbesserten sich auch die Standzeit und die Zuverlässigkeit der Hochfrequenzversorgung insgesamt. Davon profitierten bisher nur die bis dato durchgeführten Experimente am Injektor-Messplatz des S-DALINAC, da zeitgleich mit dem Einbau des neuen Hochfrequenzsystems die Quelle für polarisierte Elektronen eingebaut und in Betrieb genommen wurde. Zu den bisherigen Profiteuren gehören Experimente zur Kernresonanzfluoreszenz an den Kernen 94Zr, 60Ni, 76Ge, 11B und 205Tl (Teilprojekt A1 des SFB 634). Noch deutlicher werden sich die erreichten Verbesserungen in den geplanten Experimenten zur Elektronenstreuung am hochauflösenden Spektrometer des S-DALINAC bemerkbar machen. Hier stehen die Kerne 11B, 70Zn, 94,96Zr, 150Nd und 196Pt auf dem Messprogramm des Sonderforschungsbereichs 634, wobei es insbesondere bei den Untersuchungen an den schweren Kernen 150Nd und 196Pt auf eine ausgezeichnete Stabilität der Elektronenstrahlenergie bei minimaler Energiebreite ankommt, um die relativ dicht liegenden angeregten Zustände der Kerne mit mittleren Energieabständen von ca. 60 keV im interessierenden Anregungsenergiebereich von 1 bis 2 MeV spektroskopisch trennen zu können. Die erreichten Verbesserungen werden sich auch in den nächsten Jahren unmittelbar auf die im Rahmen des SFB 634 vorgeschlagenen Experimente auswirken, insbesondere durch die höhere Langzeitstabilität (Tagger-Experimente, Teilprojekt B1 sowie unpolarisierte/polarisierte Elektronenstreuung, Teilprojekte A2 und C5) sowie durch höhere Intensitäten am Injektor (Kernresonanzfluoreszenz an geringen Targetmengen sehr seltener Nuklide, Photospaltung, Teilprojekte A1/C5/E2). Auch der vorgesehene Pulsbetrieb mit dem neuen Photoinjektor wird durch das neue System ermöglicht.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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3 GHz digital rf control at the superconducting Darmstadt electron linear accelerator: First results from the baseband approach and extensions for other frequencies. Phys. Rev. ST Accel. Beams 13 (2010) 082801
A. Araz, U. Bonnes, R. Eichhorn, F. Hug, M. Konrad, M. Platz, R. Stassen, and A. Richter
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Design and Commissioning of a Multi-Frequency Digital low Level RF Control System. Proc. of the 2nd Intern. Part. Accel. Conf., San Sebastian, Spain (2011)
M. Konrad, U. Bonnes, C. Burandt, J. Conrad, R. Eichhorn, J. Enders, P. Nonn, N. Pietralla
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Fragment characteristics from fission of U238 and 234U induced by 6.5-9.0 MeV bremsstrahlung. Nucl. Phys. A 851 (2011) 1
A. Göök, M. Chernykh, C. Eckardt, J. Enders, P. von Neumann-Cosel, A. Oberstedt, S. Oberstedt, A. Richter
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Status and recent developments at the polarized-electron injector of the superconducting Darmstadt electron linear accelerator S-DALINAC. Journal of Physics: Conference Series 298 (2011) 012002
Y. Poltoratska, C. Eckardt, W. Ackermann, K. Aulenbacher, T. Bahlo, R. Barday, M. Brunken, C. Burandt, R. Eichhorn, J. Enders, M. Espig, S. Franke, C. Ingenhaag, J. Lindemann, W.F.O. Müller, M. Platz, M. Roth, F. Schneider
