Auslegung eines Orbitkorrektursystems für den Hochenergie Speichering HESR im Projekt FAIR
Auslegung eines Orbitkorrektursystems für den Hochenergie Speichering HESR im Projekt FAIR
In der Kern- und Teilchenphysik haben sich Experimente mit Teilchenbeschleunigern als geeignetes Instrument zur Untersuchung der Struktur und Wechselwirkung der Materie erwiesen. Die Streuprodukte, die durch Streuung von Teilchen und Kernen entstehen und in speziellen Detektoren nachgewiesen werden,...
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Personal Name(s): | Welsch, Dominic Markus (Corresponding author) |
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Contributing Institute: |
Publikationen vor 2000; PRE-2000; Retrocat |
Imprint: |
Jülich
Forschungszentrum Jülich GmbH Zentralbibliothek, Verlag
2007
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Physical Description: |
58 p. |
Document Type: |
Report Book |
Research Program: |
ohne Topic |
Series Title: |
Berichte des Forschungszentrums Jülich
4241 |
Link: |
OpenAccess |
Publikationsportal JuSER |
In der Kern- und Teilchenphysik haben sich Experimente mit Teilchenbeschleunigern als geeignetes Instrument zur Untersuchung der Struktur und Wechselwirkung der Materie erwiesen. Die Streuprodukte, die durch Streuung von Teilchen und Kernen entstehen und in speziellen Detektoren nachgewiesen werden, liefern Rückschlüsse über die erfolgten Reaktionen und dienen zum tieferen Verständnis der Prozesse im subatomaren Bereich. Die Teilchensorte wie auch die benötigte Teilchenenergie sind vom entsprechenden Experiment abhängig. Es kommen sowohl primäre Teilchen (z.B. Protonen, Elektronen oder Ionen) als auch sog. sekundäre Teilchen (z.B. Antiprotonen) in Frage. Im Jahr 2001 hat die $\mathbf{G}$esellschaft für $\mathbf{S}$chwer-$\mathbf{I}$onenforschung mbH (GSI) ein Projektvorgeschlagen: $\mathbf{F}$acility for $\mathbf{A}$ntiproton and $\mathbf{I}$on $\mathbf{R}$esearch (FAIR). Für FAIR wird die bestehende Beschleunigeranlage der GSI ausgebaut. Zusammen mit den neuen Beschleunigern des FAIR-Projekts wird eine Vielzahl von verschiedenen Teilchensorten für vielfältige wissenschaftliche Experimente zur Verfügung stehen [1]. Ein Teilprojekt von FAIR ist der Hochenergie Speicherring HESR ($\mathbf{H}$igh $\mathbf{E}$nergy $\mathbf{S}$torage $\mathbf{R}$ing), in dem Antiprotonen in einem Impulsbereich von 1, 5 bis 15 GeV/c für interne Experimente mit dem PANDA-Detektor [2] angeboten werden. Das Institut für Kernphysik des Forschungszentrum Jülich hat die Auslegung für den HESR übernommen und wird für die Inbetriebnahme und den späteren Strahlbetrieb verantwortlich sein. Diese Diplomarbeit befasst sich mit Feld- und Positionierungsfehlern der supraleitenden Magnete beim HESR und deren Auswirkungen auf die Teilchentrajektorien, den sog. Orbit, des umlaufenden Strahls. Die Strahlachse (Referenztrajektorie) ist durch die Anordnung der strahlführenden Elemente (Dipol- und Quadrupolmagnete) festgelegt. Weil Magnete nicht beliebig genau positioniert werden können, führen Positionierungsfehler in Ort und Winkel zur Abweichung des Orbits von der Referenztrajektorie. Die Auswirkungen der Fehler der Magnetfelder auf den Orbit werden ebenfalls untersucht. Die Position des Orbits kann mit Strahllagemonitoren vermessen und mit Korrekturdipolen korrigiert werden. In der vorliegenden Arbeit wird ein geeignetes Orbitkorrektursystem für den HESR entwickelt. Kapitel 2 dieser Arbeit beschreibt die theoretischen Grundlagen der Strahldynamik. Dabei wird besonders auf das verwendete Korrekturverfahren eingegangen. Zur Korrektur des Orbits wird ein spezielles Verfahren (Orbitresponsematrix) verwendet. In Kapitel 3 wird die Beschleunigeranlage des FAIR-Projekts vorgestellt. Insbesondere wird der HESR und die für die Orbitkorrektur relevante Magnetanordnung beschrieben. [...] |