Lars Hermansson Maja Olvegård November 18, 2015 Studiebesök

En presentation över ämnet: "Lars Hermansson Maja Olvegård November 18, 2015 Studiebesök"— Presentationens avskrift:

1 Lars Hermansson Maja Olvegård November 18, 2015 Studiebesök
Acceleratorverksamhet vid FREIA-laboratoriet Facility for Research Instrumentation and Accelerator development Lars Hermansson Maja Olvegård November 18, 2015

2 Var finns de? Uppsala: Hemma ? The Svedberglaboratoriet (TSL)
Tandemlaboratoriet (Ångströmlab) Skandionkliniken (Akademiska sjukhuset) Hemma ? (gamla TV-apparater) NCCs webkamera 30/9 2013 vid CERN, utanför Geneve (partikelkrossare) …och väldigt många andra ställen

3 Vad används de till? Materialstudier (mikroskop)
MAX-IV (synkrotronljus) ESS (neutroner) Fysikstudier (atomfysik, kärnfysik, partikelfysik) LHC (CERN) Tevatron (USA) KEKB (Japan) Bestrålningsverksamhet (cancerterapi, elektroniktester, halvledardopning) Skandion TSL (Svedberglaboratoriet) TSL, Skandionkliniken ...och mycket annat.

4 Partikelkrossare HERA vid DESY, Hamburg, Tyskland
LHC vid CERN, Geneve, Schweiz HERA vid DESY, Hamburg, Tyskland p+e⁻ p+p SLC vid SLAC, Kalifornien, USA e⁺+e⁻

5 Partikelkrossare: LHC

6 Neutronspallationskälla
ESS – European Spallation Source Lund MAX-IV synktrotronljus – interagerar med laddade partiklar elektronfördelning ytor ESS neutroner kärnfördelning på djupet magnetiska egenskaper Protoner, accelereras i en linac och riktas mot ett block wolfram där de bromsas in. Vid inbromsningen i wolframblocket sker reaktioner som producerar allehanda kärnfragment, bland annat neutroner. Neutronerna sorteras ut, modereras (bromsas in) och används som prob för att studera material och processer på djupet.

7 Acceleration Laddade partiklar accelereras med elektriska fält
och böjs med magnetiska fält DC or AC ? + - p Partiklarna acceleras en gång. Maximala accelerationen begränsas av den anbringade spänningspotentialen Partiklarna “surfar” på elektromagnetiska radiofrekvensvågor (RF). Fältets riktning synkroniseras med partiklarnas hastighet och de får en knuff i varje kavitet. Många kaviteter kan radas efter varandra

8 Accelerationsteknik Accelerationskaviteter är resonanta strukturer. (jmfr gunga) Höga elektriska fält uppnås (100 MV/m) och därmed höga accelerationspotentialer. De kan göras normalledande eller supraledande. Normalledande (koppar) Supraledande (niobium) Används i rumstemperatur, ingen flytande helium krävs Högre fältstyrka möjlig Kortare accelerator för samma energi Används nedkylda till ~2K. Värms ej upp (nohm), kan köras kontinuerligt. Lägre energiförbrukning

9 Acceleratorfysik i Uppsala
Högenergifysik FLASH och European X-FEL (frielektronlaserprojekt i Hamburg) - Laser heater - strålinstrumentering CLIC (partikelkrossarprojekt vid CERN) - strålinstrumentering - accelerationsexperiment - urladdning i kaviteter FREIA CLIC - RF test-stand? ESS - System för RF-distribution - Test av supraledande kaviteter och moduler En frielektronlaser för Terahertz-strålning?

10 FREIA-laboratoriet (exteriör)

11 FREIA-laboratoriet (interiör)
Verkstad Vacuumlab Elektroniklab Kontrollrum Datainsamling Kryoanläggning för framställning av flytande helium Högfrekvensutrustning Högeffektförstärkare Horisontell testkryostat med strålskyddsbunker Vertikal testkryostat

12 Acceleratorforskning vid FREIA
I FREIA ska vi undersöka supraledande accelerationskaviteter för ESS räkning. Anläggning för flytande kväve och helium Stor kryostat Kraftfulla RF-förstärkare och RF-transmissionslinjer (vågledare och koaxiella) ESS Spoke section MeV 13 färdiga cryomoduler ska testas 352,21 MHz; 8 MV/m

13 Horisontell cryostat