Erste Cavity erfolgreich konditioniert

Unser neuer Cavity-Teststand war bereits seit November fertiggestellt, konnte aber aus formalen Gründen noch nicht in Betrieb genommen werden.

Am 22.12.2016 war es dann endlich soweit. Die Cavity sieht erste HF-Pulse. Das Konditionieren beginnt mit 100 µs Pulslänge. Die Pulsfrequenz beträgt 50 Hz. Innerhalb von 2 Stunden sind 100 kW Spitzenleistung bei einer Pulslänge von 100 µs erreicht. Da die vom Cavity reflektierte Leistung etwas hoch erschien, wurde das Konditionieren nach 185 Minuten unterbrochen, um mittels Hohlleiterblende die Anpassung zu verbessern.

Nach der Weihnachtsunterbrechung wurde die Konditionierung am 9. Januar 2017 fortgesetzt. Am 10. Januar wurde dann ab der 370. Minute die Pulslänge unter Beobachtung des Cavity-Vakuums erhöht. Die HF-Leistung wurde dabei vor jeder Pulslverängerung herunter gesetzt und anschließend wieder bis auf 250 kW hochgerampt.

Am 11. Januar wurde dann vom Pulsbetrieb auf den sogenannten Pendelbetrieb übergegangen. Im Pendelbetrieb ist der Duty-Faktor konstant und die HF-Leistung pendelt zwischen einem unteren und einem oberen Grenzwert hin und her. Zweck des Pendelbetriebes ist, mögliche Multipacting-Bereiche immer wieder relativ langsam zu durchfahren, so dass sie konditioniert werden. Zur Vermeidung starker Gasentladungen wird dabei ein Duty-Faktor <100% (hier 75%) gewählt. In der Pulslücke wird freigesetzten und im HF-Feld gefangenen Ladungen Gelegenheit zum "Verduften" gegeben.

Der eigenliche Konditioniervorgang war bei dieser Cavity nach etwa 20 Stunden abgeschlossen. Die folgenden 13 Stunden wurden damit verbracht Leistungsdaten der Cavity bei unterschiedlichen Kühlwasserverteilungen aufzunehmen.

Als Maß für den Vergleich von Konditioniervorgängen verschiedener Cavities haben wir die HF-Arbeit (Cavity-Vorlaufleistung x Zeit) auserkoren. Dieses erste Exemplar benötigte etwa 0,7 MWh und für die anschließenden Hochleistungsmessungen eine weitere MWh.