Berlin 2014 – wissenschaftliches Programm

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SYPP: Symposium Überblick über aktuelle Entwicklungen in der Pulsed Power Technik

SYPP 1: Pulsed Power Technologie

SYPP 1.4: Hauptvortrag

Mittwoch, 19. März 2014, 15:15–15:45, SPA Kapelle

Anwendungen der Leistungsimpulstechnik bei FAIR — •Isfried Petzenhauser, Shekhar Mohite, Klaus Knie und Udo Blell — GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH, Darmstadt

Beispiele für Leistungsimpulstechnik an der "Facility for Antiproton and Ion Research" (FAIR), einem neuen Beschleunigerkomplex am GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH, sind Kickermagneten und das magnetische Horn des Antiprotonentargets. Der Injektionskicker, der den Teilchenstrahl in das SIS100 Schwerionensynchrotron einlenken wird, stellt mit über 4*10¹⁰ A/s die höchsten Anforderungen an die Stromanstiegsrate. Beim Emergency-/Extraktionskicker, der den Teilchenstrahl entweder zum Experiment oder zu einem Beamdump auslenken wird, sind die Pulsdauer von fast 7 µs (14 µs für den Hochspannungsschalter) bei geringem Ripple und Droop sowie der bipolare Aufbau eine Herausforderung. Beide Kicker benötigen Spannungen bis zu 70 kV und Ströme bis über 6 kA. Die Lebensdauer der Komponenten soll mehr als 10⁸ Schuss betragen um bei 4 Hz 300 Tage Betrieb zu erreichen. Das magnetische Horn, welches verwendet wird um die im Antiprotonentarget erzeugten Antiprotonen zu fokussieren, wird mit einer Spannung von unter 15 kV und mit einem Strom von 400 kA betrieben werden. Aufgrund der hohen Strahlungslevel am magnetischen Horn steht die dazugehörige Impulsleistungsversorgung weit entfernt, was zu einer Leitungslänge von 65 m und damit zu großen Pulslängen von über 150 µs führt. Eine Lebensdauer von mindestens 5*10⁶ Schuss ist anzustreben (entspricht 290 Tage Betrieb bei 0,2 Hz).