Forschungsbeispiel: Teilchenbeschleuniger

Teilchenbeschleuniger

Teilchenbeschleuniger sind ein Schlüsselelement in vielen Bereichen der modernen Spitzenforschung. Dazu zählen wissenschaftliche Grundlagenforschung oder angewandte Disziplinen wie Materialwissenschaft oder Medizin.

Rohde & Schwarz bietet eine umfangreiche Palette an Lösungen für die Entwicklung, Optimierung und den Betrieb von Teilchenbeschleunigern. Wählen Sie aus unseren bewährten Lösungen für

  • Hochenergie-Teilchenbeschleunigung (z. B. im LINAC, Booster- und Speicherring)
  • präzise Strahlstabilisierung und -überwachung
  • Optimierung und Einstellung des Systems
  • Entwicklung und Verifizierung von Beschleuniger-spezifischen Komponenten

Lösungen für Hochenergie-Teilchenbeschleunigung

Halbleiterverstärker für LINAC, Booster- und Speicherring

Für die Beschleunigung von Teilchen benötigt man Hohlraumresonatoren, die mit hoher HF-Leistung bei spezifischen Frequenzen angesteuert werden. Rohde & Schwarz bietet HF-Halbleiterverstärker für Frequenzen zwischen 9 kHz und 6 GHz mit einer Dauerstrichleistung von bis zu 100 kW und mehr an.

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Lösungen zur präzisen Strahlstabilisierung und -überwachung

Strahlqualität-Sicherheitsverriegelungssystem

Mit der ständigen Forderung nach noch höherer Strahlenergie werden die Sicherheitsanforderungen immer wichtiger und anspruchsvoller. Auch ein marginaler Strahlverlust in einem beliebigen Teil des Beschleunigers verursacht Schäden, die zu teuren Reparaturen und wochenlangen Ausfallzeiten führen. Das R&S®RTO bietet einen ultraschnellen Maskentest und ist das ideale Werkzeug für solche Sicherheitsverriegelungssysteme.

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Überwachen von HF-Pulsen im Beschleunigungspfad

Mit der neuesten Generation von Freien-Elektronen-Lasern (FEL) lässt sich die Rate an Makropaketen innerhalb des Beschleunigers auf 100 Hz erhöhen. Das R&S®RTO ist das ideale Werkzeug für die kontinuierliche Überwachung der Strahlqualität und ermöglicht die Signalformerfassung und den Download auf einen PC bei Raten von 100 Hz.

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Lösungen für Komponentenentwicklung und Systemoptimierung

Synchronisation mit präzisen Pulslaufzeitmessungen

Die Synchronisation innerhalb des Beschleunigers ist ein Schlüsselfaktor für viele Experimente. Ein Beispiel ist der Abgleich von Laserpuls und Synchrotronquelle auf Basis einer präzisen Laufzeitmessung. Die Minimierung des Trigger-Jitter ist für exakte Ergebnisse äußerst wichtig. Der präzise digitale Trigger des R&S®RTO ermöglicht zusammen mit der OCXO-Option Messungen mit Genauigkeiten bis in den Sub-Pikosekundenbereich.

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Weitere Lösungen

Fallstudie: Überwachung des Mobilfunknetzes im CERN

Beim Durchführen, Betreiben und Leiten von wissenschaftlichen Experimenten ist eine zuverlässige Kommunikation der Schlüssel für den wissenschaftlichen Erfolg – und zugleich ein wesentlicher Beitrag zur Sicherheit des Personals im rauen Umfeld eines Teilchenbeschleunigers. SwissQual, eine Tochtergesellschaft von Rohde & Schwarz, hat erfolgreich ein Netzüberwachungssystem eingerichtet, das am CERN eine unterbrechungsfreie Kommunikation von Ingenieuren und Wissenschaftlern auch 100 Meter unterhalb der Erdoberfläche gewährleistet.

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