Humboldt-Universität zu Berlin
Study and Optimization of the Transverse Beam Parameters before Injection into the Storage Ring BESSY II
Abstract
dc:description.abstractAm BESSY II liefert ein Linearbeschleuniger Elektronen mit 50 MeV an ein Synchrotron, wo diese in 33 ms auf 1.7 GeV beschleunigt und dann in den Speicherring injiziert werden. Die Injektion in den Speicherring ist ein kritischer Schritt des Beschleunigungszyklus und wichtig für den Top Up Modus. Verlorene Elektronen einer nicht angepassten Injektion erzeugen Bremsstrahlung und Radionuklide. Erstere führen kurzzeitig und letztere langfristig zu erhöhten Strahlungsdosen, welche vermieden werden sollen. Daher ist es wichtig, die Strahlparameter für eine verlustfreie Injektion zu optimieren. Für Top Up Injektion in den Speicherring BESSY II wird eine durchschnittliche Injektionseffizienz von mindestens 90% benötigt. Zukünftige BESSY II Merkmale sollen kurze Bunche im Speicherring (VSR) und eine für Nutzer transparente Injektion mit einem nichtlinearen Kicker beinhalten. Diese werden der Anforderung möglichst geringer radialer Emittanz des injizierten Strahls zusätzliches Gewicht verleihen. Der Strahl wird horizontal versetzt in der radialen Ebene in den Speichering injiziert. Daher bedingt eine größere radiale Strahlemittanz eine größere Akzeptanz des Ringes. Der injizierte Strahl wird von einem Synchrotron geliefert. Er wird kurz vor erreichen der Gleichgewichtsemittanz aus diesem extrahiert. Adiabatische und Strahlungsdämpfung bedingt durch Zufällige Impulsverluste durch Synchrotronstrahlung und stetige Erhöhung des longitudinalen Impulses in der Kavität verringern die Emittanz über den Beschleunigungszyklus. Die Quantenanregung erhöht die Emittanz durch Synchrotronstrahlung in dispersiven Sektionen und findet dementsprechend hauptsächlich in der radialen Ebene statt. Ohne transversale Kopplung erhält man so einen Strahl mit relativ großer radialer und relativ kleiner axialer Emittanz vom Synchrotron. Im Falle ausreichender axialer Akzeptanz des Rings kann man die kleine axiale Emittanz durch transversalen Emittanzaustausch vor der Injektion ausnutzen. Thema dieser Arbeit ist die Entwicklung der transversalen Strahlemittanz vom Linearbeschleuniger über die Beschleunigungsrampe im Boostersynchrotron bis zur Injektion in den Speicherring. Weiterhin werden verschiedene Möglichkeiten untersucht, diese Entwicklung zu beeinflussen. Insbesondere Emittanzaustauschprozesse zwischen der kleinen axialen und großen radialen Emittanz werden untersucht. Dies ist möglich mit einem Satz gedrehter Quadrupole in der Transferline oder mit dynamischen, gedrehten Quadrupolen im Booster, welche einen Austausch kurz vor Extraktion induzieren. Ergebnisse von Emittanzmessungen und eine Abschätzung einer möglichen Emittanzaustauschsektion für die Transferline werden vorgestellt.
Degree
thesis:*- Grantor dc:publisher
- Humboldt-Universität zu Berlin
- Year dc:date.issued
- 2019
Author and committee
dc:creator, dc:contributor.*- Author dc:creator
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- Armborst, Felix
Subjects
dc:subject × 7Rights
dc:rights- Statement dc:rights
-
- (CC BY-NC-ND 3.0 DE) Namensnennung - Nicht-kommerziell - Keine Bearbeitung 3.0 Deutschland
- Licence dc:rights.uri
- Language dc:language.iso
- eng