Strahlabsorber
Maschine: Injektoren und Injektion
Strahlabsorber
MIN "Beam-Dumps"
Die Frage nach einem dedizierten Strahlabsorber, einem "Dump", stellt sich für einen Beschleuniger immer dann, wenn der Strahl das Potenzial besitzt, Komponenten (Vakuumkammer etc.) der Anlage zu zerstören, sobald er im Fehlerfall (Magnetausfall etc.) dort auftreffen kann.
Liegt dieses im Bereich der Zerstörung, so muss zwingend über ein (Beam-Dump) System nachgedacht werden, welches den Strahl kontrolliert und schadlos, sowohl für den Beschleuniger als auch den Absorber des Beam Dump Systems, beseitigt, bevor er unkontrolliert verloren ginge. Ein vollständiges System umfasst daher weitaus mehr als nur einen Absorber, nämlich:
- Strahlabsorber inkl. geeigneter Diagnostik und erforderlicher Kühlung.
Abschirmung, um die radiologische Belastung durch den Absorber zu begrenzen.
geeignete Austauschprozeduren (auch remote), z.B. Spezial-Hilfsmittel & Fahrzeuge, wenn eine hohe Aktivierung des Absorbers erwartet wird.
- Vakuumstrahlfenster. Falls der Absorber nicht Bestandteil des Vakuumsystems ist, dann hat es die Funktion eines Austrittsfensters. Andernfalls entkoppelt man damit das meist qualitativ höherwertige Strahlvakuum vom minderwertigeren Dumpvakuum.
- Strahlaufbereitung (langsames / schnelles Sweepen, defokussierende Quadrupole), um die in Absorber & Fenster erzeugten Energie- und Leistungsdichten deutlich unter deren Schädigungsgrenzen zu halten.
- Kicker, die den Strahl im Notfall auf den Absorber lenken.
- Dump-OK Logik (Beam Dump Überwachung), welches die Funktionsfähigkeit des Dump Systems selbst kontrolliert, eine Überlastung ausschließt und den Strahlbetrieb bei Problemen einschränkt bzw. ganz verhindert.
System (Diagnostik und machine protection), welches drohende Strahlverluste erkennt (drastisch fehlerhafte Strahllage, Magnetausfall, HF-Ausfall etc.) und das Dump-System auslöst.
E-XFEL Dump-Grube. Dedizierter Raum für den MAIN-Dump
Die Aufgaben des MIN-Teams „Beam-Dumps“ umfassen:
- Federführung bei Design, technischer Konstruktion und Fertigungsbegleitung der unter 1) und 2) genannten Komponenten. Kooperation mit der Strahlenschutzgruppe.
- Koordination aller dem Beam Dump System zugehörigen Subsysteme (Kühlung, Vakuum, Sweeperanlagen, Schutzgasanlagen (Ar), Strahlungsdiagnose, etc.).
- Festlegung der erforderlichen Strahlaufbereitung für Fenster und Dump.
- Erstellung der Parameter für ein Kickersystem (falls erforderlich) in Kooperation mit dem MIN Kickerteam und den „Strahloptikern“
- Konzept und Aufbau der Dump-System Überwachungslogik inkl. Integration in das betreffende Beschleunigerkontrollsystem.
