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EU-FP7: EuCard, WP10 Superconducting Radio Frequency Components in Particle Accelerators, WP10.5.3: Higher Order Mode Geometrical Dependencies
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PROJEKT: Supraleitende Hochfrequenz-Resonatoren sind essentielle Komponenten für zukünftige Teilchenbeschleuniger, welche als Werkzeuge zur Materialanalyse mit Laserstrahlung von Terahertzwellen bis hin zur Röntgenstrahlung, für Anwendungen in der Hochenergiephysik oder als Spallationsneutronenquellen dienen.
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In den Beschleunigerstrukturen werden vom Strahl parasitäre elektromagnetische Felder hinterlassen, die als Überlagerung so genannter Moden höherer Ordnung (engl. HOM) beschrieben werden können. Man versucht deren Anregung soweit möglich zu unterdrücken, ihre Nachschwingdauer durch Auskopplung oder interne Dämpfung zu reduzieren, und aus den Charakteristika ihres Spektrums Eigenschaften des Strahls (und des Beschleunigers) messtechnisch abzuleiten. Für alle diese Ziele ist eine möglichst präzise numerische Beschreibung der Feldverteilung, eine genaue Vorhersage von Resonanzfrequenz und Güte sowie eine Analyse der Feldkopplungen innerhalb der Resonatorenkette und nach außen erforderlich. Die dabei auftretenden Simulationsaufgaben erfordern in der Regel mehrere Millionen Freiheitsgrade und selbst auf Netzwerken der leistungsfähigsten Workstations viele Stunden bis hin zu Wochen an Rechenzeit. Durch die in der Arbeitsgruppe entwickelte CSC-Methode zur Kopplung segmentweise berechneter Komponenten wird eine deutliche Verkürzung der Rechenzeit und damit ein nennenswerter Fortschritt bei der Charakterisierung insbesondere langer Resonatorenketten erreicht. Die Arbeiten werden zur Zeit primär für neu integrierte Strukturen in FLASH bei DESY durchgeführt, um dort ausgekoppelte Signale strahlerregter Felder auch messtechnisch zur Strahlanalyse und zur Kontrolle von Maschinenparametern zu nutzen.
Laufzeit:
08/2009 - 06/2013
Kontakt:
Dr. H.-W. Glock,
Dipl.-Ing. (FH) M.Sc. Thomas Flisgen
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 Dieser Inhalt ist auch in englischer Sprache verfügbar.
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