BEAM INSTRUMENTATION Praktikumspraesentation von Fenja, Ina und Ivo

GLIEDERUNG Vakuumtechnik Erzeugung Messung Beam-Parameter Herausforderungen Messmethoden und Instrumente TV-Frame-Grabber Beam-Loss-Monitor SEMgrid Wire Scanner BGI Schottky-Monitor mit GateSwitch

DEFINITION VAKUUM von Ivo Zell 3 DruckbereichDruck in hPa (mbar)Moleküle pro cm 3 mittlere freie Weglänge Normaldruck1013,252,7 · nm Grobvakuum300… … ,1…100 μm Feinvakuum1…10 − … ,1…100 mm Hochvakuum (HV)10 −3 …10 − … mm…1 km Ultrahochvakuum (UHV)10 −7 …10 − …10 4 1…10 5 km extrem hohes Vakuum (XHV)< 10 −12 < 10 4 > 10 5 km

ERZEUGUNG EINES VAKUUMS Luftdichtes Abschließen Schrittweises Absaugen des Luft Bake-out (Ausheizen) Weiteres Absaugen Je nach Druckbereich geeignete Pumpen/andere Messmethoden Pumpen hinter einander schalten von Ivo Zell 4

DREHSCHIEBERPUMPE von Ivo Zell 5

TURBOMOLEKULARPUMPE von Ivo Zell 6 a/File:Cut_through_turbomolecular_pump.jpg

IONENGETTERPUMPE von Ivo Zell 7

WÄRMELEITUNGS-VAKUUMMETER (PIRANI) Wärmeleitfähigkeit von Gasen druckabhängig von Ivo Zell 8 Vakuummeter#/media/File:Prinzipaufbau _eines_Piranivakuummeters.jpg

KALTKATHODEN- IONISATIONSVAKUUMMETER (PENNING) Elektronen aus Gas werden beschleunigt und dadurch entstehende Ionen gemessen von Ivo Zell 9

GLÜHKATHODEN- IONISATIONSVAKUUMMETER (BAYARD- ALPERT) Elektronen aus Glühkathode werden beschleunigt und dadurch entstehende Ionen gemessen von Ivo Zell 10 Vakuummeter#/media/File:Bayard-Alpert.svg

HERAUSFORDERUNGEN Dichtigkeit Ausgasen der Materialien im Vakuum

BEAM-PARAMETER Intensitaet Position Transversale Ausdehnung und Form Geschwindigkeitsverteilung (Energie/ Geschwindigkeit)

HERAUSFORDERUNGEN Strahlung Vakuum Temperatur Moeglichst geringe Beeinflussung des Strahles Weiter Messbereich Testmoeglichkeiten Logistischer Aufwand

MESSMETHODEN UND INSTRUMENTE TV FRAME GRABBER U. RaichCAS Divonne2009 BeamDiagnostics

MESSMETHODEN UND INSTRUMENTE BEAM LOSS MONITOR

MESSMETHODEN UND INSTRUMENTE SEMGRID U. RaichCAS Divonne2009 BeamDiagnostics

MESSMETHODEN UND INSTRUMENTE WIRE SCANNER U. RaichCAS Divonne2009 BeamDiagnostics _130429_1045_51.png

SCHOTTKY-MONITOR Bisher Mittelwertmessung Geschwindigkeit des Bunches Schottky-Monitor Messung der Chromatizitaet und des Tunes Geschwindigkeit INNERHALB des Bunches Funktionsprinzip Trigger-Signal Selektion einzelner Bunches im GateSwitch Spannungsmessung Differenzbildung

VERMESSUNG DES GATESWITCHES

BILDQUELLEN U. RaichCAS Divonne2009 BeamDiagnostics, in: indico, unter: 50/ /Raich-1.pdf (aufgerufen am ) Gauss-Glocke: images/ _130429_1045_51.png