Dresden 2013 – wissenschaftliches Programm

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HK: Fachverband Physik der Hadronen und Kerne

HK 11: Beschleunigerphysik I (SC, SC-Cavities)

HK 11.7: Vortrag

Montag, 4. März 2013, 12:45–13:00, WIL-C203

Systematische Vermessung der Pumpeigenschaften kryogener Oberflächen — •Frederic Chill, Oliver Kester, Peter Spiller und Lars Bozyk — GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung, Darmstadt

Kryogene Oberflächen sind in der Lage, Restgas bis zu einem von den Dampfdruckkurven vorgegebenen Druck durch Kryokondensation zu binden. Bei geringer Oberflächenbedeckung kann Restgas auch durch Kryosorption gebunden werden. Dies erlaubt es, Wasserstoff ab dem Unterschreiten von 18K zu einem deutlich tieferen Endruck zu pumpen, als die Dampfdruckkurve angibt.

Die Pumpeigenschaften kryogener Oberflächen lassen sich mittels zweier Parameter beschreiben: Dem Stickingparameter, der beschreibt, mit welcher Wahrscheinlichkeit ein Restgasteilchen an der Wand haften bleibt und der mittleren Verweildauer der Teilchen an der Wand. Beide Parameter hängen von der Oberflächentemperatur und -bedeckung ab.

Zur Bestimmung dieser Größen wird derzeit ein Experiment mit einer kaltkopfgekühlten Kammer aufgebaut. An diesem werden zwei unterschiedliche Messungen möglich sein: Zuerst wird die kalte Kammer einem exakt dosierten Gaszustrom ausgesetzt. Der resultierende Druckanstieg hängt dabei nur vom Stickingparameter ab. Im zweiten Schritt wird der Gaszustrom gestoppt. Der sich einstellende Gleichgewichtsdruck hängt dann zusätzlich noch von der mittleren Verweildauer ab. Mit den Ergebnissen kann die Voraussagegenauigkeit des bei GSI entwickelten Simulationsprogramms für das dynamische Vakuum in kalten Beschleunigerabschnitten weiter verbessert werden.