Freitag, 17. August 2018

Neuer 13-GHz-Spektrumanalysator lauscht am Strahl

Zur Beobachtung von Strahlinstabilitäten wurde ein neuer Spektrumanalysator mit 13,6 GHz Bandbreite beschafft. Das zur analysierende Strahlsignal wird parasitär aus einem der longitudinalen Feedback-Cavities in PETRA-Ost abgenommen und auf kurzem Kabelweg zu dem im Feedback-Container PETRA-Ost installierten Spektrumanalysator geleitet. Der Spektrumanalysator kann via Remote Desktop vom Beschleunigerkontrollraum aus für Maschinenstudien bedient werden.

Eine unter vielen interessanten Anwendungsmöglichkeit ist die Messung der Bunch-Länge in Echtzeit. Ein Bunch sieht für den Spektrumanalysator aus wie ein kurzer, periodisch wiederkehrender Strompuls. Ein solcher Strompuls weist in seinem Frequenzspektrum eine charakteristische Lücke auf. Der Kehrwert dieser Frequenzlücke entspricht der Bunch-Länge. Die Bunch-Länge von PETRA-III beträgt bei normalen Betriebsbedingungen 100 ps (FWHM). Daher liegt die Frequenzlücke bei 1/100 ps = 10 GHz.


Dienstag, 7. August 2018

Bessere Diagnose bei HV-Überschlägen an den PETRA-Senderanlagen

Trotz der bereits im August 2017 im Artikel "Gelegentliche HV-Überschläge am Sender PETRA-SL" beschriebenen Maßnahmen, kam es wiederholt zu Überschlägen, ohne dass der Überschlagsort lokalisiert werden konnte. Um diesen Mangel zu beheben, wurde in den Stromkreis zum Modulator-Netzteil und in den
Stromkreis zur Modulationsanode des Klystrons je ein Widerstand eingebaut.

Am Messspannungsteiler zur Modulationsanodenspannungsmessung installierte Widerstände zur Lokalisierung von HV-Überschlägen

Mithilfe dieser Widerstände ergeben sich unterschiedliche Signaturen der am Messspannungsteiler gemessenen Spannungsverläufe; je nachdem, ob sich ein Überschlag am oder im  Modulator-Netztei, im Bereich des Modulators oder im Bereich der Klystron-Kanone ereignet.

HOM-Radio

Zur Beobachtung von higer order modes "HOM" wurde für PETRA-III ein System entwickelt und gebaut, dass bis zu 100 HOMs pro Cavity empfangen und die Amplitudenwerte archivieren kann. Das System befindet sich noch im Versuchsstadium und scannt derzeit nur die sechs Cavities des HF-Systems PETRA-Süd-Links. Die Erweiterung auf das HF-Systems PETRA-Süd-Rechts soll noch in diesem Jahr erfolgen. 

Provisorischer HOM-Radio-Laborwagen-Aufbau im PETRA-Tunnel zwischen den Cavities

  Das HOM-Überwachungssystem funktioniert nach dem Prinzip eines Überlagerungsempfängers (auch Superheterodynempfänger oder kurz Superhet genannt) und hat daher den Namen HOM-Radio bekommen.

Der Empfangsbereich des HOM-Radios reicht von 500 MHz bis 2 GHz. Derzeit werden 40 Kanäle im Frequenzbereich zwischen 692 MHz und 1,837 GHz mit einer Abtastrate von 10 Kanälen pro Sekunde gescannt.

Eine speziell für das HOM-Radio entwickeltes Softwareprogramm dient zur visuellen Darstellung und Auswertung der HOM-Signale.

Beta-Version der Visualisierungs- und Auswertesoftware