Schichtgängerausbildung 2006 M. Hüning FLASH Schichtgängerausbildung 2006 M. Hüning

Entwicklung der Leuchtstärke

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

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

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)

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

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

Der TTF Linac

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

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 380-750 MeV 380 MeV 135 MeV

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

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

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

Das Kryomodul

Klystrons

Die Halle 3 ?

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

Bunch Compressor Dipolmagnete mehr Energie weniger Energie Elektronenstrahl

Was passiert im Bunchcompressor? Vor der Schikane Hinter der Schikane

Über beide Kompressoren M. Dohlus, XFEL BD-Meeting 24.10.2005

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)

Matching Section Anpassung der Strahloptik, transversale Diagnose

Matching Section

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

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

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)

LOLA (Bunchlängenmessung)

LOLA M. Nagl

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

Kollimator

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

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

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

Spektrometer + Photondiagnose

Die Experimentierhalle

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