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K: Fachverband Kurzzeitphysik

K 5: Pulsed Power Technik

K 5.1: Talk

Wednesday, April 1, 2009, 11:10–11:25, HS Physik

Status der Entwicklung des mehrstufigen Pseudofunkenschalters für FAIR — •Isfried Petzenhauser¹, Byung-Joon Lee², Klaus Frank³ und Udo Blell¹ — ¹GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH, Darmstadt — ²Goethe Universität, Frankfurt — ³TexasTech University, Lubbock, USA

Am GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH entsteht in den nächsten Jahren das neue internationale Beschleunigerzentrum FAIR (Facility for Antiproton and Ion Research). Für das schnelle Einschalten der Injektions/Extraktionskickermagneten der beiden Schwerionensynchrotrons SIS100 und SIS300 werden leistungsfähige Hochspannungschalter benötigt. Diese Schalter müssen auf eine maximale Schaltspannung von 70 kV und Spitzenströme von 6 kA bei einer Pulslänge von bis zu 7 µs ausgelegt sein. Die Lebensdauer der Schalter soll mindestens 10⁸ Entladungen betragen. Der einzige momentan kommerziell verfügbare Schalter, der diese Anforderungen prinzipiell erfüllen kann, ist das mehrstufige Thyratron. Als Alternative wird an der GSI seit einigen Jahren an einem mehrstufigen Pseudofunkenschalter gearbeitet. Inzwischen wurde ein dreistufiger, deuteriumbefüllter „Sealed-off“-Pseudofunkenschalterprototyp gebaut. Die wesentlichen Baugruppen der Gesamtgeometrie des Schalters werden beschrieben und Ergebnisse über die Spannungsfestigkeit der einzelnen Stufen vorgestellt. Über das Verhalten des Schalters an einem realen Kickermagneten bei geringeren Spannungen und Stromstärken wird berichtet. Abschließend wird die Möglichkeit diskutiert, mit sättigbaren Induktivitäten die die inneren Verluste des Schalters zu reduzieren.