DESY Beschleuniger. Reinhard Brinkmann -M- Herzlich willkommen zur Versammlung des M-Bereichs!
Informationen und Diskussion zu folgenden Themen: Agenda Informationen und Diskussion zu folgenden Themen: Status des Beschleunigerbetriebs Projekte und Aufgaben der nächsten Jahre Neue Aktivitäten und Perspektiven Diskussion Erste Runde der Leistungsbewertung
Übersicht unserer grossen Aktivitäten ILC? CW? ARD? HERA? ESS? injector linac
PETRA-III (Leitung: Klaus Balewski)
Sehr erfolgreicher Einstieg in den regulären Nutzerbetrieb
Alle Entwurfsparameter erreicht – exzellente Strahlstabilität Strahlorbitvariation über Stunden kleiner als 1 Tausendstel Millimeter! ~ 60 h 0.1 (1.2m)
Ausbau PETRA Beam Lines (Leitung: W. Drube -FS-) Beginn der Baumassnahmen: Ende 2012 / Anfang 2013
DORIS-III (Leitung: Frank Brinker) Zuverlässiger Betrieb als „Arbeitspferd“ für die Synchrotronstrahlung Vorbereitungen für Einbau und Betrieb von OLYMPUS laufen Nach OLYMPUS Run Ende 2012/Anfang 2013 Ende des DORIS Betriebs
Diskrepanz in Elektron- vs. Positron-Proton Streuung Dramatic discrepancy ! All Rosenbluth data from SLAC and Jlab in agreement. Dramatic discrepancy between Rosenbluth and recoil polarization technique Discrepancy explained as effect of two photon exchange (TPE)
Aufbau und Installation von OLYMPUS…. H2-GasTargetzelle im Winter 2010/11 Shutdown installiert Erste Tests mit Strahl im Februar Erster Test Run Anfang 2012, abschliessender OLYMPUS Run ~3 Monate Herbst 2012/Anfang 2013
Vorbeschleuniger (Leitung M. Hüning, H. Ehrlichmann) Zuverlässiger Betrieb der Vorbeschleuniger essentiell für den störungsfreien Nutzer-Betrieb bei PETRA im Top-up Mode OLYMPUS erfordert schnelles Umschalten e+/e- bei DESY-II bereits erfolgreich getestet Teststrahl Nutzung auch längerfristig weiter nachgefragt
FLASH (Leitung: Siegfried Schreiber)
FLASH upgrade Sehr umfangreiche Umbauten und Erweiterungen im Shutdown Sept 2009 – Feb 2010 Einbau 3.9GHz System bessere Strahldynamik + Bunchkompression Einbau siebtes Beschleunigermodul höhere Strahlenergie / kürzere FEL Wellenlänge Und vieles mehr…
sFlash: FEL „Seeding“ Experiment Starke Beteiligung der Uni HH (Gruppen J. Roßbach und M. Drescher) Auch wichtiges Vorexperiment für FLASH-II
Brilliante Erfolge bei FLASH! Wellenlänge im „Wasserfenster“ (zwischen Absorptionskanten der C und O-Atome) erreicht! Strahlenergie 1.25 GeV (50 MeV über Design Ziel)
Exzellente Betriebszuverlässigkeit SASE delivery 80% Tuning 11% Set-up 5% Off 1% Down 3% FLASH Run Statistik Herbst 2010 Distribution of 3% downtime: LLRF 3% Others 18% Controls 3% Vacuum 2% Laser 29% Cryogenics 8% Infrastructure 7% Photon beamlines 5% Magnet PS 15% RF Gun 8% RF stations 2%
FLASH-ILC-XFEL Synergie ACC6 ACC7 31.5 MV/m 40.0 35.0 30.0 25.0 20.0 15.0 Lange Bunchzüge mit hoher Intensität Präzise HF Regelung hohe Energiestabilität Energy stability over 3hrs with 4.5mA ~0.02% pk-pk 9 Feb 2011
FLASH-II (Projektleitung: B. Faatz, -FS-) Erweiterung mit zweiter Undulator-Beamline und Experimentierhalle „Seeding“ Konzept zur weiteren Optimierung der Photonen-Strahlqualität SASE ~4.1 – 60 nm Gun ACC1+ACC39 ACC2&3 ACC4,5,6,7 Up to ~1.25 GeV sFLASH EXP. Hall 1st BC 2nd BC Seed laser FLASH II FLASH II SASE/HHG/HGHG Variable gap undulator
Erste Baumassnahmen ab Mitte 2011
PITZ (Leitung: Frank Stephan) Design-Parameter für XFEL Injektor erreicht Studien zur weiteren Optimierung – Performance jenseits der XFEL-Entwurfsparameter möglich
REGAE (Leitung: Klaus Flöttmann) Photokathoden 3 GHz RF-gun mit extrem kleiner Emittanz und fs-Bunchlänge für Elektronen-Diffraktions Experimente Gemeinsames Projekt mit der MPG-Gruppe D. Miller/CFEL Nutzung der freien LINAC-I Räume
XFEL (Leitung: Hans Weise) Accelerator tunnel Undulator tunnels Photon beamlines tunnel
DESY koordiniert das int. Accelerator Consortium
In-kind Beiträge zum Beschleunigerkomplex
Eine von vielen DESY XFEL Aktivitäten… AMTF Halle Frühjahr 2010 Feb 2011: Teststände im Aufbau Bereich zum Zusammenbau und Test von HF-Komponenten Helium Kompressoren installiert
ILC (Leitung: Nick Walker, enge Zusammenarbeit M - FH) Beteiligung beim GDE in führender Rolle Zeitplan sieht Fertigstellung des Technical Design Reports bis Ende 2012 vor Technisch Schwerpunkt auf Hochgradienten-Programm und Synergie mit XFEL 24 HiGrade cavities zusammen mit XFEL Serienfertigung beauftragt Detaillierte Untersuchungen der cavity Oberflächen Gute Fortschritte mit R&D weltweit und erfolgreicher Test des bei KEK montierten internationalen Moduls („S1 global“) Fertigung und Tests bei XFEL werden Statistik der Cavity und Modul-Performance drastisch vergrößern Entscheidung für Realisierung des ILC zZ schwer abzuschätzen Experimentelle Ergebnisse LHC erforderlich (welcher Energiebereich relevant??) Situation für Finanzierung eines multi-Mrd Projekts ist zZ und auf Sicht nicht günstig
Gruppenleiter Klausur Nov. 2010 Ressourcen, Randbedingungen, Perspektiven Kurzbeiträge aller Gruppen: Herausforderungen und Lösungsansätze Einzelne von je 2 Gruppenleitern vorbereitete und moderierte Diskussions-Schwerpunkte: Personalthemen Effizienz und Zusammenarbeit Beschleunigerbetrieb Große Übereinstimmung aller Beteiligten bez. Sinn und Nutzen der Klausur wird regelmäßig 1x pro Jahr fortgesetzt Gruppenleiter haben eigene monatliche Diskussionsrunde organisiert
Personal Ressourcen
Personaleinsatz nach Aktivitäten 20 – 30 FTE zusätzlich während FLASH-II und PETRA-Ausbau Projektphase Im XFEL Projekt zusätzlich Einsatz von Projektmitteln: Verträge mit auswärtigen Instituten, Leihkräfte, Outsourcing, befristete Einstellungen
Neue Ideen und Perspektiven Es ist wichtig für DESY als ein weltweit führendes Beschleunigerlabor neben unseren umfassenden Aufgaben beim Betrieb und bei der Umsetzung der laufenden Projekte auch unser Innovationspotential hochzuhalten und langfristige Entwicklungen im Blick zu haben Seit kurzem 2 neue Initiativen in diesem Zusammenhang: Ideenmarkt Beschleuniger Etablierung eines Forschungsprogramms Beschleuniger innerhalb des Bereichs “Struktur der Materie” der HGF
Ideenmarkt Juni 2010: 36 Beiträge, Nov 2010: 29 Beiträge
Initiative Beschleunigerforschung in der HGF
Was ist ARD? Sechs Helmholtz-Zentren DESY, FZJ, GSI, HZB, HZDR, KIT implementieren Accelerator R&D als eigenständiges Forschungsprogramm im Bereich Struktur der Materie Vernetzung zwischen den Zentren und mit Kollaborationspartnern nutzt Synergien, bringt verteilte Expertise zusammen und fördert die Exzellenz und Effizienz des Programms Verbesserung der Sichtbarkeit dieses Forschungsfeldes und der Attraktivität für junge Menschen Verbessert die Aufstellung der HGF-Zentren für die europäische und internationale Kooperation Enge Zusammenarbeit mit Universitäten Exzellente Perspektiven bei DESY durch Berufungen der Profs. Florian Grüner und Brian Foster (Humboldt Preis) an die Uni HH Bereits etabliert: Nachwuchsgruppe J. Osterhoff FH/Uni-HH
ARD Programm bei DESY Der Fokus wird auf folgenden Programmthemen liegen: Supraleitende CW Hochfrequenztechnik Ultra-brilliante Femtosekunden Elektronenstrahlen und Wechselwirkung mit Lasern Plasmabeschleunigung Entscheidung des HGF Senats erwartet Anfang Juni 2011 Wahrscheinliche Limitierung 5M€ DESY ca. 1.5M€/Jahr
Bitte Fragen und Diskussionsbeiträge!
Statistik der Leistungsbewertung im M-Bereich Häufigkeit Punktzahl
Statistik Gruppen-Mittelwerte
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