Dresden 2013 – wissenschaftliches Programm

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T: Fachverband Teilchenphysik

T 124: Beschleunigerphysik XI (Strahlinstabilitäten II)

T 124.5: Vortrag

Donnerstag, 7. März 2013, 15:15–15:30, WIL-C203

Messung von Elektronenwolken mit Mikrowellen — •Oliver Haas und Oliver Boine-Frankenheim — GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH, Planckstraße 1, 64291 Darmstadt

In modernen Beschleunigern hat sich der so genannte Elektronenwolken-Effekt (engl. electron cloud effect) als eines der wichtigsten Phänomene für Intensitätslimitierungen herauskristallisiert. In einem Strahlrohr sind immer einige freie Elektronen vorhanden, welche durch das elektrische Feld des Primärstrahl beschleunigt werden und an den Wänden des Strahlrohr Sekundärelektronenemission induzieren. Dies kann zu einer dichten Elektronenwolke führen, welche sich negativ auf die Strahlqualität – bis hin zu Strahlverlusten – auswirken kann.

Für die Evaluation von Gegenmaßnahmen ist es wichtig direkte Messmethoden zur Bestimmung der Elektronendichte im Beschleuniger zu haben. Die Mikrowellen Transmission misst im Gegensatz zu lokalen Detektoren, wie z. B. Gegenfeld-Spektrometern, die integrierte Elektronendichte über einen längeren Abschnitt eines Beschleunigers.

In der vorliegenden Arbeit wurden u.a. in PIC Simulationen die verschiedenen Einflüsse von Temperatur, räumlicher Verteilung der Elektronenwolke, äußeren Magnetfeldern und Polarisation der Mikrowelle auf die Messmethode separat betrachtet. Für einfache Modelle der Elektronenwolke wurde eine sehr gute Übereinstimmung zwischen analytischen Berechnungen und Simulationen gefunden. Realistische Verteilungen der Elektronenwolke können jedoch die Messung mit Mikrowellen massiv beeinflussen.