Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neuer Betriebsmodus erstmals im Nutzerbetrieb an BESSY II erfolgreich getestet

15.03.2018

Die erste “Twin Orbit Nutzertestwoche” im Februar 2018 war ein großer Erfolg und verdeutlicht, dass der Modus bei weiterer Entwicklung zukünftig regelmäßig im Nutzerbetrieb angeboten werden könnte. Im Twin Orbit Modus kreisen Elektronenpakete auf zwei unterschiedlichen Umlaufbahnen, ohne sich zu stören. Der Vorteil: So lassen sich ganz unterschiedliche Anforderungen der Messgäste an die Zeitstruktur der Photonenpulse gleichzeitig erfüllen. Außerdem bietet der Twin Orbit Modus eine elegante Möglichkeit, beim Upgrade auf BESSY VSR lange und kurze Lichtpulse zu trennen.

Um die beiden unterschiedlichen Umlaufbahnen zu erzeugen, mussten sich die Physiker vom HZB-Institut für Beschleunigerphysik intensiv mit nichtlinearen Effekten bei der Strahldynamik auseinandersetzen und diese sehr geschickt manipulieren, um Instabilitäten zu vermeiden. Der Elektronenstrahl besteht aus einzelnen Elektronenpaketen, die in bestimmten zeitlichen Abständen aufeinander folgen.


Ein Abbild des Strahlungsquellpunktes an einem Dipolmagneten im Twin Orbit Modus. Der zweite Orbit schließt sich nach drei Umläufen und windet sich um den Standardorbit im Zentrum. Bild: HZB

Jede der zwei Umlaufbahnen kann weitgehend unabhängig voneinander mit solchen Elektronenpaketen gefüllt werden. Dadurch lassen sich an den Messplätzen entweder dichte Abfolgen von Lichtpulsen zur Verfügung stellen oder – ganz im Gegenteil – zeitlich voneinander sehr weit getrennte Lichtpulse. So können gleichzeitig unterschiedliche Nutzerexperimente mit dem passenden Licht beliefert werden.

Erste Experimente an der Metrology Light Source

Es ist ein spannender, aber auch langer Weg zu einem echten Nutzerbetriebsmodus, insbesondere wenn die Arbeiten an der Maschine den Nutzerbetrieb nicht stören dürfen. Die ersten Untersuchungen zu diesem Betriebsmodus begannen 2015 an der Metrology Light Source (MLS), einem kompaktem Speicherring der Physikalisch Technischen Bundesanstalt (PTB), und resultierten dort in einem ersten Nutzerexperiment [1]. Parallel wurden die ersten Experimente zu diesem Betriebsmodus von einem Team aus Beschleunigerphysikern und Strahlrohrbetreuern während der Wartungsphasen an BESSY II durchgeführt.

Keine Ausfälle, Verfügbarkeit 99 Prozent während der Nutzertestwoche

2017 gelang es den HZB-Physikern, den Twin Orbit Modus über Nacht mit TopUp-Injektion stabil zu halten, so dass die erste Testwoche im Nutzerbetrieb für Februar angesetzt werden konnte [2]. Während der ganzen Testwoche gab es keine Ausfälle und Einbußen bei der Strahlstabilität und die Bedingungen waren mit einer Verfügbarkeit von größer 99 Prozent vergleichbar gut wie beim Standard-Nutzerbetrieb.

Elegante Option für BESSY VSR

“Es gibt immer noch viel zu tun, aber wir haben mit dieser Testwoche gezeigt, dass es möglich ist, den Twin-Orbit-Modus im Nutzerbetrieb anzubieten. Und auch für unser Zukunftsprojekt BESSY VSR kann der Twin Orbit Modus eine elegante Möglichkeit bieten, lange und kürzere Lichtpulse voneinander zu trennen”, erklärt Prof. Andreas Jankowiak, der das HZB-Institut für Beschleunigerphysik leitet.

[1] http://accelconf.web.cern.ch/AccelConf/IPAC2015/papers/mopwa021.pdf

[2] http://accelconf.web.cern.ch/AccelConf/ipac2017/papers/wepik057.pdf

Mehr Informationen zum Twin Orbit Modus:

Dr. Paul Goslawski

Dr. Antonia Rötger | Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH
Weitere Informationen:
http://www.helmholtz-berlin.de/

Weitere Berichte zu: BESSY II Elektronenstrahl Helmholtz-Zentrum Licht Orbit PTB Speicherring Umlaufbahnen

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Temperaturgesteuerte Faser-Lichtquelle mit flüssigem Kern
20.06.2018 | Leibniz-Institut für Photonische Technologien e. V.

nachricht Rätselhaftes IceCube-Ereignis könnte von Tau-Neutrino stammen
19.06.2018 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Temperaturgesteuerte Faser-Lichtquelle mit flüssigem Kern

Die moderne medizinische Bildgebung und neue spektroskopische Verfahren benötigen faserbasierte Lichtquellen, die breitbandiges Laserlicht im nahen und mittleren Infrarotbereich erzeugen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) zeigen in einer aktuellen Veröffentlichung im renommierten Fachblatt Optica, dass sie die optischen Eigenschaften flüssigkeitsgefüllter Fasern und damit die Bandbreite des Laserlichts gezielt über die Umgebungstemperatur steuern können.

Das Besondere an den untersuchten Fasern ist ihr Kern. Er ist mit Kohlenstoffdisulfid gefüllt - einer flüssigen chemischen Verbindung mit hoher optischer...

Im Focus: Temperature-controlled fiber-optic light source with liquid core

In a recent publication in the renowned journal Optica, scientists of Leibniz-Institute of Photonic Technology (Leibniz IPHT) in Jena showed that they can accurately control the optical properties of liquid-core fiber lasers and therefore their spectral band width by temperature and pressure tuning.

Already last year, the researchers provided experimental proof of a new dynamic of hybrid solitons– temporally and spectrally stationary light waves resulting...

Im Focus: Revolution der Rohre

Forscher*innen des Instituts für Sensor- und Aktortechnik (ISAT) der Hochschule Coburg lassen Rohrleitungen, Schläuchen oder Behältern in Zukunft regelrecht Ohren wachsen. Sie entwickelten ein innovatives akustisches Messverfahren, um Ablagerungen in Rohren frühzeitig zu erkennen.

Rückstände in Abflussleitungen führen meist zu unerfreulichen Folgen. Ein besonderes Gefährdungspotential birgt der Biofilm – eine Schleimschicht, in der...

Im Focus: Überdosis Calcium

Nanokristalle beeinflussen die Differenzierung von Stammzellen während der Knochenbildung

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universitäten Freiburg und Basel haben einen Hauptschalter für die Regeneration von Knochengewebe identifiziert....

Im Focus: Overdosing on Calcium

Nano crystals impact stem cell fate during bone formation

Scientists from the University of Freiburg and the University of Basel identified a master regulator for bone regeneration. Prasad Shastri, Professor of...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen im August 2018

20.06.2018 | Veranstaltungen

Hengstberger-Symposium zur Sternentstehung

19.06.2018 | Veranstaltungen

LymphomKompetenz KOMPAKT: Neues vom EHA2018

19.06.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen im August 2018

20.06.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Breitbandservices von DNS:NET erweitert

20.06.2018 | Unternehmensmeldung

Mit Parasiten infizierte Stichlinge beeinflussen Verhalten gesunder Artgenossen

20.06.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics