Exakt justering av katoderna på elektronaccelerator

Helmholtz Zentrum Berlin använder sig av Micro-Epsilons högkvalitativa kapacitiva givare med en modulär styrenhet, capaNCDT 6220, för vidareutveckling av elektronacceleratorer. Det kapacitiva mätsystemet ger exakta mätresultat under svåra omgivningsförhållanden såsom temperaturer nära den absoluta nollpunkten.

Helmholtz Zentrum Berlin strävar efter att vidareutveckla acceleratorteknik. Projektet ”bERLinPro” utgör en ny teknisk grund för linjära acceleratorer med energiåtervinning (Energy Recovery Linac). I detta projekt fölitar sig Helmholtz Zentrum Berlin på Micro-Epsilons innovativa mätteknik baserad på platta kapacitiva givare med en modulär multikanalkontroll, capaNCDT 6220. Mätsystemet kan utökas med upp till fyra kanaler och är därför lämpligt för varierande mätuppgifter.

En fotokatod i en supraledande högfrekvent elektronkanon används för att optimera källan till de elektronknippen som skall accelereras. Under vidare acceleration förblir elektronknippena mer kompakta än knippen från andra källor och kan bland annat användas för att åstadkomma röntgenstrålning av hög kvalitet. I processen övervakas lutning och förändring av hållarens position under kylning från rumstemperatur till 2 Kelvin (-271 ° C).

Kraven på mätsystemet är hårda. Tack vare sin robusta konstruktion är det kapacitiva mätsystemet capaNCDT 6220 idealiskt för krävande omgivningsförhållanden. Mycket låga temperaturer, ultrahögt vakuum, bromsstrålning och svag radiofrekvent interferens skapar svåra miljöförhållanden. Dessutom uppfyller givarna från Micro-Epsilon kraven när det gäller design, temperaturmotstånd och långsiktig stabilitet. I denna applikation krävs kapacitiva givare med ett mätområde på 4 mm och en linjäritet på 10 μm. Givarna uppnår en upplösning om 0,1 μm. Tack vare systemets modulära design kan mätning i tre punkter göras samtidigt med endast en styrenhet. Dataöverföring sker via ett Ethernet-gränssnitt.