Mainz 2012 – wissenschaftliches Programm

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HK: Fachverband Physik der Hadronen und Kerne

HK 52: Poster – Beschleuniger

HK 52.6: Poster

Donnerstag, 22. März 2012, 14:00–16:00, P Foyer

Elektrische Ablenkung intensiver niederenergetischer Ionenstrahlen — •Hannes Dinter, Martin Droba, Oliver Meusel, Ilja Müller, Daniel Noll, Ulrich Ratzinger, Philipp Schneider, Christopher Wagner und Christoph Wiesner — Institut für Angewandte Physik, Goethe-Universität Frankfurt/Main.

Die Frankfurter Neutronenquelle FRANZ wird Neutronenpulse für Experimente der nuklearen Astrophysik über die 7Li(p,n)-Reaktion bereitstellen. Dazu wird ein primärer Protonenstrahl mit einer Energie von 2 MeV und einem Strom von bis zu 200 mA benötigt, dem bereits im Niederenergiebereich ein Vorpuls mit einer Plateaulänge von 100 ns aufgeprägt wird. Dies gewährleistet ein ExB-Chopper, der am IAP entwickelt wird. Wegen der hohen Ionenstrahlintensitäten und der daraus resultierenden Eigenfelder muss die Feldverteilung des Choppersystems präzise auf die Strahldynamik abgestimmt sein, um Abbildungsfehler und eine Verschlechterung der Strahlqualität zu vermeiden. Eine weitere Herausforderung besteht in einem robusten Design, um den zuverlässigen Einsatz des Choppers für den Strahlbetrieb zu gewährleisten und den Einfluss strahlinduzierter Effekte zu minimieren. Dies betrifft den Schutz der Isolatoren vor Sputtern, die Kühlung der Deflektorplatten sowie die Vermeidung von Hochspannungsdurchbrüchen.

An einem Teststand wurden Helium-Strahlen mit einem elektrischen Deflektor statisch ausgelenkt und die experimentellen Ergebnisse theoretischen Berechnungen und numerischen Simulationen gegenübergestellt. Im Pulsbetrieb wurden Ionenstrahlen verschiedener Energien abgelenkt und die Ionenpulse mit einem Strahltransformator vermessen.