Dresden 2013 – wissenschaftliches Programm

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HK: Fachverband Physik der Hadronen und Kerne

HK 51: Poster - Beschleunigerphysik

HK 51.11: Poster

Mittwoch, 6. März 2013, 16:45–19:00, HSZ 1.OG

Quantifizierung von durch Messfehler bedingten Unsicherheiten in Magnetfeldern — Andreas Bartel¹, Herbert De Gersem², Timo Hülsmann¹, •Ulrich Römer³, Sebastian Schöps^3,4 und Thomas Weiland³ — ¹Bergische Universität Wuppertal, Chair of Applied Mathematics, Wuppertal, Germany — ²KU Leuven, Wave Propagation and Signal Processing Group, Kortrijk, Belgium — ³Technische Universität Darmstadt, Institut für Theorie Elektromagnetischer Felder, Darmstadt, Germany — ⁴Technische Universität Darmstadt, Graduate School of Computational Engineering, Darmstadt, Germany

Eine Herausforderung im Designprozess für Beschleunigermagnete ist das stark nichtlineare Verhalten ferromagnetischer Materialien. Da die nichtlineare BH-Kennlinie durch Messungen bestimmt wird enthalten Simulationsergebnisse, wie die Berechnung von Multipolkoeffizienten, zwangsläufig Unsicherheiten. Zu deren Quantifizierung wurden in letzter Zeit verschiedene neue Verfahren vorgeschlagen, darunter das stochastische Kollokationsverfahren mit polynomialen Chaos. Ein zentraler Vorteil dieses Verfahrens ist der nicht-intrusive Charakter, das heißt bestehende Simulationsverfahren können direkt weiterverwendet werden. Diese Arbeit beschreibt die Anwendung einer stochastischen Kollokationsmethode zur Quantifizierung von Unsicherheiten in den Multipolkoeffizienten eines Beschleunigermagneten. Die Materialkennlinie wird durch das Brauermodell mit entsprechenden Messunsicherheiten modelliert. Als Anwendung werden Ergebnisse für einen Dipolmagneten gezeigt.