Katodien tarkka kohdistus elektronikiihdyttimessä

06.03.2018

Helmholtz Zentrum Berlin pyrkii kehittämään kiihdytintekniikkaa edelleen. Projektin ”bERLinPro” tavoitteena on luoda tekninen perusta uudelle energian talteenottoa hyödyntävälle lineaarikiihdyttimelle (Energy Recovery Linac). Helmholtz Zentrum Berlin pyrkii tavoitteeseensa hyödyntämällä Micro-Epsilonin innovatiivista mittaustekniikkaa, kuten litteitä kapasitiivisia antureita, joissa on modulaarinen capaNCDT 6220 -monikanavaohjauselektroniikka. Tämä mittausjärjestelmä on mahdollista laajentaa nelikanavaiseksi, minkä vuoksi se sopii joustaviin mittaustehtäviin.
Suprajohtavassa korkeataajuuksisessa elektronitykissä käytetään fotokatodia kiihdytettävien elektroninippujen lähteen optimointiin. Lisäkiihdytyksen aikana muodostuneet elektroniniput jäävät tiiviimmiksi kuin muista lähteistä peräisin olevat niput. Näin niitä voidaan käyttää muun muassa huippulaadukkaiden röntgensäteiden tuottamiseen. Prosessissa pidikkeen kallistusta ja asennon muutosta valvotaan samalla, kun lämpötila lasketaan huonelämpötilasta 2 kelviniin (-271 °C).
Mittausjärjestelmään kohdistuvissa vaatimuksissa on haasteensa. Kestävyytensä ansiosta kapasitiivinen capaNCDT 6220 -mittausjärjestelmä sopii kuitenkin erinomaisesti mittaustehtäviin näissä ankarissa ympäristöolosuhteissa. Fysikaalisesti alarajoilla olevat lämpötilat, ultratyhjiö, röntgensäteily ja heikon radiotaajuuden interferenssi luovat kovat ympäristöolosuhteet. Micro-Epsilonin anturit täyttävät vaatimukset, jotka liittyvät anturin muotoiluun, kestävyyteen eri lämpötiloissa ja pitkäkestoiseen vakauteen. Näissä mittaustehtävissä käytetään kapasitiivisia antureita, joiden mittausalue on 4 mm, ja vaadittu lineaarisuus on 10 µm. Antureilla saavutetaan 0,1 µm:n resoluutio. Järjestelmän modulaarinen rakenne takaa, että kaikki kolme mittauspistettä saadaan tallennettua vain yhdellä ohjauselektroniikalla. Tiedot voidaan lähettää Ethernet-käyttöliittymän kautta.

MICRO-EPSILON SENSOTEST AB
Vantaankoskentie 14
01670 Vantaa, Finland
jouko.kuosmanen@micro-epsilon.fi
+358 40 8484 109