Entwicklung und Aufbau eines Hochenergie-Elektronen-Scrapersystems für den S-DALINAC

Diese Promotionsarbeit beschäftigt sich mit der Erweiterung der Extraktionsstrahlführung des S-DALINAC. Durch die Installation eines Schlitzsystems zur Verringerung der Energieunschärfe des Elektronenstrahls sowie zur Reduktion des Photonenuntergrunds profitieren alle Hochenergie-Experimentierplätze. Neben diesen Verbesserungen dient das System ebenfalls zur Stabilisation der Strahlenergie und stellt eine wertvolle Diagnosemöglichkeit für den Beschleuniger dar. Die Arbeit beschreibt die durchgeführten Simulationen zur Auslegung der Strahldynamik, des Vakuumsystems, der Kühlung der Scraperbacken und der benötigten Abschirmung, sowie die finale Konstruktion und die Inbetriebnahme des Systems. Die Ergebnisse der Tests mithilfe des 169°-Magnetspektrometers bestätigen die angestrebte Funktionalität des Systems.

This PhD thesis is about upgrading the S-DALINAC extraction beamline with a multi-purpose scraper system. The system reduces the energy spread of the beam as well as the radiation background count rate and therefore improves the conditions for all high energy experiments. Additionally, it has stabilizing effects on the delivered beam energy and represents a useful diagnostic tool by detecting fluctuations. Within this thesis detailed simulations were executed to determine the best suited beam-dynamics layout, the vacuum system, radiation protection and the cooling of the scraper brackets. The final design as well as the first commissioning run are presented. The results of this commissioning run using the 169°-spectrometer, prove the functionality of the system.