Hochfrequenzleistungsverstärker

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Das aktuelle Forschungsprojekt gliedert sich in zwei Hauptbereiche auf. Die gestiegenen Anforderungen hinsichtlich der Intensität der in den Teilchenbeschleunigern verwendeten lonenstrahlen macht die Entwicklung neuartiger Beschleunigerkonzepte erforderlich. Für die nächste Generation dieser für die Teilchen- und nukleare Astrophysik notwendigen Anlagen entsteht ein wichtiger Beitrag, indem ein Beschleunigerteststand für Protonenstrahlintensitäten bis zu 200 mA bei extrem hohen Pulsfolgen von bis zu 250 kHz aufgebaut wird. Ein neuartiger Kompressor für Hadronenstrahlen erzeugt 1 ns kurze Strahlpulse mit Spitzenströmen von 10 A. Gleichzeitig könnten mit dem durch diese Anlage erzeugten Protonenstrahl Experimente durchgeführt werden. So entstand eine Kooperation mit dem FZ Karlsruhe, die zur Aufgabe hat, die astrophysikalischen Experimente mit einem Neutronengenerator nach Frankfurt am Main zu verlagern. Mit dem Know-how der Karlsruher Gruppe könnte in Verbindung mit dem geplanten Beschleuniger eine in ihrer Intensität weltweit einmalige Neutronenquelle aufgebaut und betrieben werden. Die Neutronen werden durch den Beschuss eines 7Li-Targets mit Protonen erzeugt. Dabei lässt sich die kinetische Energie der Neutronen durch die Energie des Primärstrahles variieren, so dass diese in einem Bereich von 1,9 -2,2 MeV liegen sollte. Die Beschleunigung des Protonenstrahles soll mit einem RFQ und einem Driftröhrenbeschleuniger (IH-Struktur) erfolgen. Eine Steigerung der Effizienz der Anlage hinsichtlich des Energieverbrauchs lässt sich durch den Betrieb beider Beschleunigerresonatoren mit einer Hochfrequenz-Quelle erreichen. Die Auslegung von Betriebsfrequenz und Leistung des Senders wurden entsprechend den Anforderungen der Beschleunigerkomponenten berechnen.