Design und Aufbau der Hochenergie-Strahltransportführung an FRANZ | Thalia

In der vorliegenden Arbeit wurde die Hochenergie-Strahltransportführung (HEBT) der Beschleunigeranlage FRANZ entwickelt und getestet. Zunächst wurden Strahldynamiksimulationen durchgeführt, um die notwen- digen Parameter der HEBT-Magnete zu identifizieren. Auf Basis dieser Si- mulationen wurden in Kooperation mit der Firma Danfysik Magnetmodelle entwickelt und die Magnete, zwei Quadrupol- und ein Dipolmagnet, gebaut. Nachdem die Felder dieser Magnete von der Firma Danfysik sowie im Rah- men dieser Arbeit simuliert und vermessen worden waren, erfolgte ein Ver- gleich der Ergebnisse. Simulationen nutzten die extrahierten Magnetfelder für genauere Berechnungen der Strahldynamik aller geplanten Transportfüh- rungen der FRANZ-HEBT-Sektion. Als Eingangsverteilung dienten die Er- gebnisse vorheriger MEBT-Simulationen. In allen Simulationen konnten die experimentellen Anforderungen an den Targetpositionen erfüllt werden. Eine Abschätzung basierend auf den simulierten Teilchenverlusten zeigte, dass sich im Normalbetrieb keine relevante Aktivität sammelt. Temperatursimulatio- nen stellten keine kritische thermische Beanspruchung der Dipolkammer für niedrige Strahlströme und Ablenkwinkel fest. Auf einem eigens für Strahltests konstruierten Teststand wurde die transversale Emittanz mithilfe des Quadru- polscans gemessen und mit Messungen und Simulationen früherer Arbeiten verglichen. Hier fanden ebenfalls Messungen der Strahlverluste innerhalb der Dipolkammer statt. Darüber hinaus wurde die strahlinduzierte Fluoreszenz mit den Kameras, die auch in der FRANZ-HEBT zum Einsatz kommen, getes- tet. Die Messungen hierzu stimmen gut mit Strahldynamiksimulationen und Messungen mit Leuchtschirmen überein.

EAN: 9783745082944

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