Münster 2011 – wissenschaftliches Programm

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HK: Fachverband Physik der Hadronen und Kerne

HK 45: Beschleuniger II

HK 45.9: Vortrag

Mittwoch, 23. März 2011, 18:45–19:00, A-1

Experimente mit einem schnellen Choppersystem für intensive Ionenstrahlen — •Hannes Dinter, Martin Droba, Marcel Lotz, Oliver Meusel, Ilja Müller, Daniel Noll, Ulrich Ratzinger, Kathrin Schulte, Christopher Wagner und Christoph Wiesner — Institut für Angewandte Physik, Universität Frankfurt, Max-von-Laue-Str. 1, 60438 Frankfurt

Choppersysteme dienen dazu, geladenen Partikelstrahlen eine Zeitstruktur aufzuprägen. In den meisten Fällen werden elektrische Deflektoren dazu verwendet, um Strahlpulse definierter Länge bei entsprechenden Wiederholraten zu erzeugen. Bei hohen Strahlintensitäten muss die Feldverteilung des Choppersystems präzise auf die Strahldynamik abgestimmt sein, um Abbildungsfehler zu vermeiden. Die technische Herausforderung besteht darüber hinaus in einem robusten Design, um den zuverlässigen Einsatz des Choppers für strahlinduzierte Experimente zu gewährleisten. Für die geplante Frankfurter Neutronenquelle FRANZ wird am IAP ein E×B-Choppersystem entwickelt, das Strahlpulse mit einer Plateaulänge von 50 ns bei einer Wiederholrate von 250 kHz erzeugen soll. Mit den mit dem elektrischen Deflektor erreichten Spannungen von ±5,5 kV wurden Helium-Ionenstrahlen statisch ausgelenkt und die experimentellen Befunde den theoretischen Berechnungen des Deflektorsystems sowie numerischen Simulationen gegenübergestellt. Im Pulsbetrieb wurden Ionenstrahlen verschiedener Energien deflektiert und die resultierende Antwort mit einem Strahltransformator vermessen. Dadurch konnten der theoretische Ansatz und die numerischen Modelle für den Chopper validiert werden.