Septum-Labor

Bei einem „Septum“ handelt es sich um einen mit hohem Strom gepulsten Elektromagneten. Eingesetzt wird diese Art Magnet an den Übergängen von einem Speicherring zum nächsten – also beispielsweise wenn der umlaufende Teilchenstrahl von PETRA nach HERA transferiert werden soll. Bildlich gesprochen ist die Funktion eines Septum-Magneten der einer Eisenbahnweiche nicht unähnlich. So wie mit ihrer Hilfe ein Zug in der Lage ist, die Fahrtrichtung auf ein anderes Gleis ändern, so kann der umlaufende Teilchenstrom mittels Septum (+ Kicker) den Speicherring verlassen und zum nächsten wechseln (und diesem über Septum (+ Kicker) wieder betreten). Näheres zum Thema Kicker s. Kicker-Labor.

Der Aufbau eines Septum-Magneten ist recht simpel: Er besteht aus dem Eisenpacket (Eisenjoch) und der Wicklung mit einer Windung. Eine Windung deshalb, um im Gap (Bereich zwischen den C-Schenkeln) eine möglichst hohe Induktion zu erreichen: bis ~1.5 T. Das dafür einige tausend Ampere durch die Wicklung (1 Wdg. !) fließen müssen, stört ersteinmal weniger - alles eine Frage der verwendeten Querschnitte und der Bauteile. Würde dieser Strom konstant fließen, gäbe es ein großes Problem mit der entstehenden Verlustleistung auf den Kupferleitern und in den Thyristoren. Der Sache kommt jedoch entgegen, daß sowohl die Inj. als auch die Ej. ein zeitlich sehr kurzer Vorgang ist. Der Strom durch den Magneten muß also nur für diesen Moment in der notwendigen Amplitude (=Peak-Wert) aufgebracht werden. Erreicht wird das durch eine gezielt durchgeführte Kondensatorentladung über den Magneten. Das Resultat ist ein sinusförmiger Stromfluß für die Dauer einer Periode (schaltungstechnisch bedingt durch den Pulser). Der durch den Magneten fliegende Teilchenstrom wird in der Horizontalen quer zur Magnetfeldrichtung abgelenkt und so in die vorgesehene Richtung geführt. Wie das in der Praxis aussieht, ist auf dem nächsten Bild zu sehen: