Deutsch-französische Zusammenarbeit für TESLA-Beschleunigertechnologie

Teststand für Hochfrequenzeinkoppler in Orsay eingeweiht

Teststand in Orsay

Von rechts: Prof. Michel Spiro und Prof. Albrecht Wagner weihen gemeinsam den neuen Teststand in Orsay ein.

Jetzt kann es losgehen: Ein neuer Teststand für so genannte Hochfrequenzeinkoppler nimmt am französischen Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire (LAL, CNRS/IN2P3) in Orsay den Betrieb auf. Am 7. Juli weihten Professor Michel Spiro, Direktor des IN2P3 (Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules) und Professor Albrecht Wagner, Vorsitzender des DESY-Direktoriums, den Teststand ein. Aufgebaut und ausgestattet wurde er im Rahmen einer Kooperationsvereinbarung zwischen dem IN2P3 und DESY. Künftig werden in Orsay Hochfrequenzeinkoppler - wichtige Komponenten für den Betrieb von supraleitenden Beschleunigern - entwickelt und optimiert.

Damit arbeiten deutsche und französische Wissenschaftler innerhalb der internationalen TESLA-Collaboration noch stärker zusammen. Dieser gehören heute insgesamt 49 Institute aus 12 Ländern an, die unter Federführung von DESY die Technologie für einen supraleitenden Linearbeschleuniger entwickeln. Darauf basieren zwei große Zukunftsprojekte: Zum einen soll in europäischer Zusammenarbeit ein Freie-Elektronen-Laser für Röntgenstrahlung (X-FEL) gebaut werden, zum anderen geht es um die Entwicklung eines Elektron-Positron-Linearcolliders (TESLA), der als internationales Gemeinschaftsprojekt geplant ist. Leistungsstarke Hochfrequenzeinkoppler für supraleitende Beschleuniger zu entwickeln, ist eine ganz neue technische Herausforderung. Diese übetragen die sehr hohe elektrische Leistung von 1 bis 2 Megawatt auf die Resonatoren, um damit die Teilchen zu beschleunigen. In einem supraleitenden Beschleuniger müssen die Einkoppler diese Leistung übertragen und zugleich sehr gute thermische Isolatoren sein. Denn sie bilden eine Schnittstelle zwischen Außen- und Innentemperatur: Während der "Kopf" des Einkopplers bei Raumtemperatur arbeitet, liegt die einspeisende Antenne, quasi der "Fuß" des Einkopplers, bei eisigen minus 271 Grad Celsius im Vakuumrohr.

Um diesen extrem hohen Anforderungen zu genügen, muss das Arbeitsteam eine äußerst komplexe Anordnung von metallischen und keramischen Bauteilen entwickeln, für deren Zusammenbau extreme Reinheitsbedingungen erforderlich sind. Später soll das entsprechende Know-how an die Industrie übergeben werden. Denn für die zukünftigen Beschleuniger werden Tausende von Einkopplern benötigt, die nur industriell gefertigt werden können.

Für die Entwicklung bietet der neue Teststand am LAL in Orsay beste Bedingungen: Einen komplett ausgestatteten Reinraum, einen Vakuum-Ofen sowie ein System aus einem Modulator und einem 5-Megawatt-Klystron.