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HK: Fachverband Physik der Hadronen und Kerne

HK 51: Poster - Beschleunigerphysik

HK 51.6: Poster

Wednesday, March 6, 2013, 16:45–19:00, HSZ 1.OG

Numerische Berechnung elektromagnetischer Felder in Beschleunigungsresonatoren unter präziser Berücksichtigung der Kopplerstrukturen — •Cong Liu, Wolfgang Ackermann, Wolfgang F.O. Müller und Thomas Weiland — Institut für Theorie Elektromagnetischer Felder , Technische Universität Darmstadt , Darmstadt, Deutschland

Die Beschleunigung mit supraleitenden Hochfrequenz (HF)-Kavitäten erfordert geeignete Koppler, um die Energie von der HF-Quelle zum Teilchenstrahl zu transportieren. Gleichzeitig müssen Koppler zur Extraktion der Moden höherer Ordnung (HOM) für die Dämpfung der parasitären Felder eingesetzt werden. Aufgrund des damit einhergehenden Energietransports ist die numerische Eigenmodenanalyse bezogen auf reellwertige Größen für die Beschreibung der verlustbehafteten Beschleunigungsstrukturen nicht mehr geeignet. Am Institut für Theorie Elektromagnetischer Felder (TEMF) steht mittlerweile ein paralleler, robuster Eigenwertlöser zur Berechnung der Eigenmoden in verlustbehafteten Beschleunigungsstrukturen zur Verfügung. Der Eigenwertlöser beruht auf komplexwertiger Finite-Elemente-Analyse und verwendet Basisfunktionen bis zur zweiten Ordnung auf quadratischen Tetraeder-Elementen, um eine präzise Simulation für die ellipsenförmigen Kavitäten zu ermöglichen. Der Eigenwertlöser wurde auf die TESLA 1,3 GHz-Beschleunigungskavität angewandt, um die Resonanzfrequenz, den Gütefaktor und die entsprechende Verteilung elektromagnetischer Felder für alle Eigenmoden bis zum fünften Dipol-Passband (3,12 GHz) zu bestimmen.