Klystronwechsel am Sender PETRA-SR

Philips YK-1304, DESY #90, SN 75101.04

Am 15.1.2015 wurde am Sender PETRA-SR, Stand 2 das Betriebsklystron gegen das Reserveklystron ausgetauscht, um dessen Funktionssicherheit für den Ernstfall sicher zu stellen.

Die Röhre bereitete jedoch ab ca. 600 kW Ausgangsleistung Probleme. Sie äußerten sich durch sehr hohe Body-Verluste und thermischer Instabilität beim Erreichen des Sättigungspunktes. Nachdem die üblichen Maßnahmen (Fokussierung variieren, verschiedene Hohlleiterblenden zur Abstimmung der Ausgangs-Cavitiy einsetzen) erfolglos blieben, brachte die Durchforstung alter Logbücher die Ernüchterung.

Die Röhre war im November 1997 im Werk getestet und abgenommen, aber erst im Februar 2000 erstmals bei HERA am Sender HERA-NL in Betrieb genommen worden. Sie zeigte schon bei dieser Erstinbetriebnahme genau die jetzt wieder offenbar gewordenen Probleme. Damals fand man sich notgedrungen vorerst damit ab, da die 600 kW Ausgangsleistung für den Betrieb bei HERA ausreichend waren. Im Laufe der Jahre wurde allerdings wiederholt versucht die Ursache des Problems aufzuspüren - erfolglos.
Anfang Juli 2007 endete der HERA-Betrieb und die Sache geriet in Vergessenheit. Die Röhre hatte mittlerweile knapp 32.000 HV-Stunden und 48.000 Heizer-Stunden auf der Lebensuhr.
In Unkenntnis der geschilderten Historie wurde die Röhre im Januar 2015 als Reserveklystron zum Sender PETRA-SR gebracht. Bei ordentlicher Dokumentation wäre das nicht passiert.

Am 6.2.2015 - nach drei Wochen Sonderbehandlung - wurde die vermutliche Ursache gefunden. Die Vermessung der internen Cavities mittels Netzwerkanalysator bei einigen 100 mA Strahlstrom zeigte, dass sowohl das 2. Cavity aber insbesondere das Penultimate Cavity deutlich zu hoch abgestimmt sind. Die Röhre wurde daraufhin für unbrauchbar erklärt und am 10.2.2015 wieder ausgebaut. Sie wird bei Gelegenheit zum Sender DORIS-SR transportiert. Dort werden wir sie genauer inspizieren und versuchen die Ursache für die falsche Cavity-Abstimmung zu finden und zu beheben.

Transmissionsmessung am Klystron mit einen Netzwerkanalysator. Die Marker M2 und M3 markieren die Soll-Lage der 2. Cavity und der Penultimate Cavity. Marker M5 markiert die gemessene und 1 MHz zu hoch liegende Resonanzfrequenz der Penultimate Cavity. Marker M1 und M4 markieren die Soll-Frequenzen von Input- und Output Cavity; beide sind aufgrund ihrer Bandbreite im Frequenzgang nicht klar erkennbar.