Konzeption, Aufbau und Test eines Elektronenlinearbeschleunigers für eine Synchrotronstrahlungsquelle der 3. Generation

Abstract

Eine Synchrotronstrahlungsquelle der 3. Generation besteht heute aus mehreren Beschleunigeranlagen. Zentraler Bestandteil ist zunächst der Speicherring, in dem der hochenergetische und intensive Elektronenstrahl über Stunden gespeichert wird und an dem die eigentliche Nutzung der Strahlung stattfindet. Vorbeschleuniger oder Injektoren erzeugen die zur Füllung des Speicherrings benötigten kurzen (ns - ms) Elektronenpulse. Die Vorbeschleuniger müssen an die Gegebenheiten des Speicherrings angepasst sein. Demzufolge werden sehr hohe Anforderungen an die Strahlintensität und Strahlqualität, sowie an die Zeitstruktur des Elektronenstrahls bereits im Injektor gefordert.Im Rahmen dieser Dissertation wurde ein 100MeV-Elektronenlinearbeschleuniger, als optimierter Injektor für eine Synchrotronstrahlungsquelle der 3. Generation ausgelegt, umgesetzt, aufgebaut und erfolgreich an der Swiss Light Source (SLS) in Betrieb genommen.

Third generation synchrotron light sources consist out of different acceleration systems. The essential part is the storage ring, which can store the intense electron beam for hours and provide the synchrotron light to the users. Pre accelerators (injectors) generate and accelerate the required short electron bunches (ns - ms). Those injectors have to be carefully adapted to the storage ring. High requirements concerning beam intensity, beam quality and time structure have therefore to be fulfilled already by the injector accelerator.Within the context of this dissertation a 100MeV electron linear accelerator had been successfully designed, built and commissioned, suitable to serve the modern Suisse Light Source third generation synchrotron light source as an optimised injector.