Schichtgängerausbildung 2006 M. Hüning

Präsentation zum Thema: "Schichtgängerausbildung 2006 M. Hüning"—  Präsentation transkript:

1 Schichtgängerausbildung 2006 M. Hüning
FLASH Schichtgängerausbildung 2006 M. Hüning

2 Entwicklung der Leuchtstärke

3 Zum Beispiel Diffraktion
H. Chapman, LLNL, USA TTF E-Log

4 Zum Beispiel Pump-Probe
DT Vom FEL Sample Opt. Laser ? DT

5 Warum ist die größere Brillianz denn nun so wichtig?
Höhere Zahl von Photonen pro Raumwinkel: Streuung an einzelnen Molekülen gibt gute Bilder (vorher waren Kristalle nötig, aufwendiger herzustellen) Nichtlineare Effekte (z.B. in Plasmas) Kürzere Pulse: Zeitaufgelöste Untersuchungen (Zeitskala chemisch/biologischer Vorgänge)

6 Und wie bekommt man sie? Kohärente Abstrahlung:
Inkohärente Überlagerung von 1010 Signalen  1010 mehr Leistung Kohärente Überlagerung  1020 mehr Leistung Kohärenz durch Microbunching

7 Was braucht man dazu? Kleine Strahlgröße (Emmittanz) Große Stromdichte
Kurze Pulse Kleine Energiebreite

8 Der TTF Linac

9 Hochfrequenz-Elektronenquelle Beschleunigungs-Module
Der TTF Linac FEL Strahlung Strahl-Absorber Hochfrequenz-Elektronenquelle Laser Bunch Compressor Beschleunigungs-Module Kollimator Undulator

10 Hochfrequenz-Elektronenquelle Beschleunigungs-Module
Der TTF Linac FEL Strahlung Strahl-Absorber Hochfrequenz-Elektronenquelle Laser Bunch Compressor Beschleunigungs-Module Kollimator Undulator 5 MeV 13-45 nm MeV 380 MeV 135 MeV

11 Die Gun Ca. 3 MW Hochfrequenzleistung, 40 MV/m Feld 5 MV Spannung
Photokathode (UV Licht) Pulslänge der Elektronenpakete (Bunches) 4 ps (RMS) Spitzenstrom 400 A

12 Kathodenlaser Diode-pumped Nd:YLF Oscillator
fround trip= 27 MHz Modulators (AOM EOM AOM) 108 MHz 1.3 GHz 13.5 MHz Faraday isolator Piezo tuning of cavity length Stabilized by quartz tubes Fiber-coupled pump diodes Pulse picker Pockels cell Fast current control Diode-pumped Nd:YLF Oscillator Diode pumped Nd:YLF amplifiers LBO BBO Flashlamp pumped Nd:YLF amplifiers Frequency conversion to UV Relay imaging telescopes Pulse picker In cooperation of DESY with Max-Born-Institute, Berlin PITZ also serves as a test bench for new developments

13 Die Beschleunigungsmodule
ACC1geteilt: 4 x 10 MV/m 4 x 22 MV/m 1 Cavity mit Piezotuner (kann 30 MV/m)

14 Das Kryomodul

15 Klystrons

16 Die Halle 3 ?

17 Zeitstruktur Strahl Cavityfeld 1,2,5,10 Hz 800 ms
1 ms (oder Vielfache)  110 ns (später)

18 Bunch Compressor Dipolmagnete mehr Energie weniger Energie
Elektronenstrahl

19 Was passiert im Bunchcompressor?
Vor der Schikane Hinter der Schikane

20 Über beide Kompressoren
M. Dohlus, XFEL BD-Meeting

21 Für den Betrieb Erster Bunchcompressor (BC2) wird kurz vor maximaler Kompression betrieben Es gibt ein kleines Feedback-Programm, das die Kompression nachregelt Im zweiten Bunchcompressor (BC3) wird erst der nötige Spitzenstrom erreicht (~2 kA, 100 fs) Diagnosesystem existiert (etwas später), muß aber noch systematischer verwendet werden Das Verfahren ist etwas ineffizient, nächstes Jahr soll das System verbessert werden (3. harmonische)

22 Matching Section Anpassung der Strahloptik, transversale Diagnose

23 Matching Section

24 Die Beschleunigungsmodule
ACC2&3: unsere Sorgenkinder, 2 Cavities ausser Gefecht, nah am Limit (Puls gekürzt)

25 2. Bunchcompressor (BC3) kleinerer Winkel, S-Form, flache Kammer,
hohe Energie ____________________ besser für die Emmittanz Leider auch weniger Kompression

26 Die Beschleunigungsmodule
ACC 4-6: Bisher nur 4&5, werden zwischen 4 MV/m und 30 MV/m betrieben (bei 0 MV/m trauen wir der Regelung nicht mehr 100%ig)

27 LOLA (Bunchlängenmessung)

28 LOLA M. Nagl

29 LOLA Bilder „Strahlfleck“ mit LOLA-Streak: - Horizontal ganz normal
Vertikale Position hängt von der Ankunftszeit ab; Achtung: Mischung aus vertikaler und longitudinaler Ausdehnung

30 Kollimator

31 Undulator und Bypass Bypass Spectrometer Undulator (Seeding) Dogleg
E-Col T-Col Dump

32 Undulator 6 x 5 m Permanentmagnete, 2.73 cm Periode ca 1T Magnetfeld
klimatisiert 4 Systeme zur Strahlungsüber- wachung Scintillator Glasfaser

33 Diagnoseblock + Quadrupoldoublett
Drahtscanner, BPM, 2 Quadrupole (verfahrbar) Photomultiplier

34 Spektrometer + Photondiagnose

35 Die Experimentierhalle

36

37 Und das ist der Fahrplan bis Mitte 2007.
Und ansonsten guten Appetit !