X 1 TITELBLATT Lehrstuhlf¼rBeschleuniger-physik 13. Juni 2003

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  • Folie 1
  • X 1 TITELBLATT LehrstuhlfrBeschleuniger-physik 13. Juni 2003
  • Folie 2
  • X 2 Lehrstuhl fr Beschleunigerphysik Prof. Dr. Klaus Wille Prof. Dr. Thomas Weis Entwicklung von Beschleunigern speziell fr Synchrotronstrahlung Entwicklung von Komponenten und Monitoren fr Beschleuniger Entwicklung und Einsatz von Software zur Steuerung von Beschleunigern Studium der linearen und nichtlinearen Teilchendynamik Studium und Bekmpfung von Strahlinstabilitten Entwicklung von Strahlungsquellen fr Synchrotronstrahlung Entwicklung von Free Electron Lasern (FEL) Und:Betrieb und Weiterentwicklung der Beschleunigeranlage DELTA
  • Folie 3
  • X 3 Mitglieder des Lehrstuhls fr Beschleunigerphysik Professoren: T. Weis, K. Wille Wissensch. Mitarbeiter:U. Berges, J. Friedl, P. Hartmann, D. Schirmer, G. Schmidt Doktoranden: A. Gasper, M. Grewe, R. Heine, E. Kasel, H. Huck, S. Strecker, Diplomanden: G. But, N. Zebralla Professoren: T. Weis, K. Wille Wissensch. Mitarbeiter:U. Berges, J. Friedl, P. Hartmann, D. Schirmer, G. Schmidt Doktoranden: A. Gasper, M. Grewe, R. Heine, E. Kasel, H. Huck, S. Strecker, Diplomanden: G. But, N. Zebralla
  • Folie 4
  • X 4 Vorlesungen und Lehrveranstaltungen K. Wille:Einfhrung in die Beschleunigerphysik Elektronik Th. Weis:Kollektive Effekte intensiver Teilchenstrahlen Seminar (zusammen mit E 1) Praktika geplante Vorlesung:Beschleuniger in der Medizin
  • Folie 5
  • X 5 Magnet Elektronen- bahn Synchrotronstrahlung Die abgestrahlte Leistung ist Beschleunigte Ladungen emittieren elektromagnetische Strahlung Das gilt auch fr relativistische Elektronen beim Durchlaufen eines Magnetfeldes
  • Folie 6
  • X 6 10 5 10 4 10 6 10 7 10 8 10 910 10 11 10 12 10 13 10 14 10 15 10 16 10 17 10 18 10 19 10 20 10 21 10 22 10 23 Frequenz 10 4 10 3 10 2 10 1 10 0 10 -1 10 -2 10 -3 10 -4 10 -5 10 -6 10 -7 10 -8 10 -9 10 -10 10 -11 10 -12 10 -13 10 -14 700600500400nm sichtbares Licht Mittel- & Kurz- welle Licht Lang- welle UKW und Fernsehen Radar Mikro- wellen Infrarot- strahlung Ultra- violett- strahlung Rntgen- strahlung Gamma- strahlung Synchrotronstrahlung
  • Folie 7
  • X 7 v = 0.9 c Durch die relativistischen Geschwindigkeit der Elektronen wird die Strahlung scharf nach vorn gebndelt. v = 0.3 c bei DELTA: v = 0,999999949 c
  • Folie 8
  • X 8 Ablenkmagnet Elektronenstrahl Strahlungsfcher Elektronenstrahl Probe Strahlung aus einem Ablenkmagneten Der sichtbare Teil der Synchrotronstrahlung
  • Folie 9
  • X 9 Undulatorperiode Elektronenstrahl Magnetpole Prinzip eines Wigglers bzw. Undulatormagneten Der Elektronenstrahl wird nur sehr schwach abgelenkt. Daher gibt es keinen Strahlungs- fcher, sondern alle Strahlung wird in eine Richtung emittiert, was ihre Intensitt extrem verstrkt. Undulatorstrahlung
  • Folie 10
  • X 10 Undulator aus Permanentmagneten
  • Folie 11
  • X 11 Supraleitender Wigglermagnet
  • Folie 12
  • X 12 Die Beschleunigeranlagen von DELTA BoDo Linac DELTA
  • Folie 13
  • X 13 Blick in die Beschleunigerhalle
  • Folie 14
  • X 14 Beschleunigerstruktur Elektronen- Gun Blick auf den Linearbeschleuniger Energie: E max = 75 MeV
  • Folie 15
  • X 15 Der Speicherring DELTA
  • Folie 16
  • X 16 Teil der Magnetstruktur des Speicherrings Fokussierungsmagnete Quadrupole Ablenkmagnete Ein Quadru- pol wirkt hnlich wie eine Linse
  • Folie 17
  • X 17 Leistungssender P max = 65 kW Steuer- schrank Zirkulator Absorber
  • Folie 18
  • X 18 Kontrollraum der Speicherringanlage
  • Folie 19
  • X 19 Rechnersteuerung der Beschleunigeranlage
  • Folie 20
  • X 20 Aktuelle Themen fr Diplom- und Doktorarbeiten Allgemeines zu Diplomarbeiten: Themen aus aktuellen Fragestellungen oder zuknftigen Projekten Untersuchung der grundlegenden physikalischen Effekte oder Prinziptest neuer technischer Komponenten Betreuung der Arbeit durch den verantwortlichen Hochschullehrer und einen der wissenschaftlichen Mitarbeiter Bei experimentellen Arbeiten Einweisung in die Sicherheitsregeln (Hochspannung, Strahlenschutz usw.)
  • Folie 21
  • X 21 Entwicklung von Gerten zur Messung von Strahl- parametern (Monitore) Beispiel: der Beam Position Monitor Wissenschaftliche Probleme: Orbitkorrektur schnelle BPM- Elektronik Modelling der Maschine
  • Folie 22
  • X 22 x x Messung der Strahl-Emittanz Phasenraumthomographie Instabilitten Digital Signal Processor Feedbacksysteme
  • Folie 23
  • X 23 Entwicklung von schnellen gepulsten Magneten Slotted Pipe Kicker Schnelles Timing (500 MHz Elektronik) Neues Konzept fr schnelle Hochleistungspulser ( I > 3000 A, Pulsdauern < 1 s )
  • Folie 24
  • X 24 Prinzip des FEL-Oszillators
  • Folie 25
  • X 25 Das DELTA-FEL-Projekt FELICITA I Erstes Lasing am 28.1.1999 bei = 470 nm spter bei bei = 420 nm
  • Folie 26
  • X 26 exponentielles Anwachsen der Lichtintensitt beim Einsatz des Lasens exponentielles Anwachsen der Lichtintensitt beim Einsatz des Lasens Erster erfolgreicher Test von FELICITA I am 28. Januar 1999
  • Folie 27
  • X 27 reales Spektum mit E/E 0 Energiemessung (optisches Klystron) ideales Spektum mit E/E = 0
  • Folie 28
  • X 28 Strahlrohr fr Infrarot-Strahlung Strahl Ablenkmagnet Spiegel Spiegel rein Spiegel raus
  • Folie 29
  • X 29 interessante Aufgaben fr Lehramtskandidaten: Darstellung von Teilchenbeschleunigern, ihrer Physik und ihrer Anwendung in der Forschung Geschichte der Beschleunigeranlage DELTA (Physikalisches Konzept und Realisation) Ausarbeitung von Einfhrungsvortrgen ber Beschleuniger, Synchrotronstrahlung und ihre Anwendung (mit Einsatz elektronischer Medien)
  • Folie 30
  • X 30 ENDE