Stuttgart 2012 – wissenschaftliches Programm

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SYPP: Symposium Actual trends in pulsed power technology

SYPP 1: Pulsed Power I: Komponenten und Modulatoren

SYPP 1.3: Hauptvortrag

Dienstag, 13. März 2012, 11:30–12:00, V57.03

Aktuelle Trends in der Hochspannungs- und Hochstromschalterentwicklung in Frankfurt — •Christian Teske, Marcus Iberler, Christian Hock, Gregor Loisch, Andreas Schönlein, Jörg Wiechula und Joachim Jacoby — Institut für Angewandte Physik, Frankfurt, Deutschland

Mit dem Bau der künftigen Generation von Hochenergiebeschleuniger, werden höhere Anforderungen an alle Beschleunigerkomponenten gestellt, wie zum Beispiel den Schaltelementen für die Ansteuerungen des magnetischen Horns des FAIR p-bar-Separators und der schnellen FAIR-Kickermagneten zur Injektion und Extraktion am SIS100. Hier unterscheidet man prinzipiell zwischen Hochspannungs- und Hochstromanwendungen. Beim Betrieb des magnetischen Horns werden Ströme von mehreren hundert Kiloampere benötigt, wohingegen bei den schnellen Kickermagneten Schaltsystem zum Einsatz kommen, die Spannungen von nahezu 100kV bewältigen können. Es wurden bereits drei verschiedene Hochspannungsschaltsysteme auf Thyristorbasis entwickelt und an induktiv gekoppelten Entladungsplasmen erfolgreich getestet. Diese Thyristor-Stacks wurden bei Impulsströmen bis 50kA, Anstiegsraten von 10 kA/mikros und Sperrspannungen bis 18kV bei Pulsdauern zwischen 100-500 mikrosek betrieben. Neben den Single-Pulse-Anwendungen wurde für die Ansteuerung einer Hochstrom-Ionenquelle ein wassergekühltes Stack-System für Repetitionsraten bis 100Hz mit Impulsströmen von 10kA, Stromanstiegsraten von 2 kA/mikrosek und Sperrspannungen von 6,5kV entwickelt.