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FLASH Schichtgängerausbildung 2006 M. Hüning. Entwicklung der Leuchtstärke.

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Präsentation zum Thema: "FLASH Schichtgängerausbildung 2006 M. Hüning. Entwicklung der Leuchtstärke."—  Präsentation transkript:

1 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 Vom FEL Opt. Laser Sample T T ?

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 Signalen mehr Leistung –Kohärente Überlagerung mehr Leistung Kohärenz durch Microbunching

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

8 Der TTF Linac

9 FEL Strahlung Strahl- Absorber Hochfrequenz- Elektronenquelle Laser Bunch Compressor Beschleunigun gs-Module Kollimator Undulator

10 Der TTF Linac FEL Strahlung Strahl- Absorber Hochfrequenz- Elektronenquelle Laser Bunch Compressor Beschleunigungs -Module Kollimator Undulator 5 MeV 135 MeV380 MeV MeV13-45 nm

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 f round 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 Faraday isolator Fast current control Diode-pumped Nd:YLF Oscillator Diode pumped Nd:YLF amplifiers LBOBBO 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 1,2,5,10 Hz 800 s 1 s (oder Vielfache) 110 ns (später) Strahl Cavityfeld

18 Bunch Compressor weniger Energie Dipolmagnete mehr 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 Undulator (Seeding) Dump Spectrometer T-Col E-Col Dogleg

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 Und ansonsten guten Appetit !


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