Dresden 2013 – wissenschaftliches Programm

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HK: Fachverband Physik der Hadronen und Kerne

HK 51: Poster - Beschleunigerphysik

HK 51.5: Poster

Mittwoch, 6. März 2013, 16:45–19:00, HSZ 1.OG

Berechnung von Eigenmoden für die GSI SIS18 Ferritkavität — •Klaus Klopfer, Wolfgang Ackermann und Thomas Weiland — Theorie Elektromagnetischer Felder, TU Darmstadt, Darmstadt, Deutschland

Das GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung in Darmstadt betreibt das Schwerionensynchrotron SIS18, um die Energie stabiler Kerne verschiedener Ordnungszahl nach einer Vorbeschleunigung weiter zu erhöhen. Hierzu sind im Ring zwei ferritgeladene Kavitäten installiert. Während der Phase der Beschleunigung ist es erforderlich, die Resonanzfrequenz dieser Resonatoren an die Umlauffrequenz der Teilchen anzupassen, da die Geschwindigkeit der schweren Ionen während der Energiezufuhr kontinuierlich ansteigt. Zu diesem Zweck sind innerhalb der Kavität spezielle vormagnetisierte Ferritringe angebracht, die eine breitbandige Frequenzabstimmung ermöglicht. Durch Wahl eines geeigneten Vormagnetisierungsstromes können die differentielle Permeabilität des Ferritmaterials und damit letztlich die Eigenfrequenz des Systems angepasst werden. Neben den geometrischen Abmessungen des Resonators bestimmen vor allem die magnetischen Eigenschaften der Ferrite die Resonanzfrequenz. Im vorliegenden Beitrag wird die numerische Bestimmung der niedrigsten Eigenmoden der GSI SIS18 Ferritkavität vorgestellt, wofür ein neuer Eigenwertlöser auf Basis der Methode der Finiten Integration entwickelt wurde.