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Über dieses Buch

Paul Schütze untersucht die transversale Strahldynamik bei der Erzeugung kohärenter Synchrotronstrahlung am Elektronenspeicherring ANKA und zeigt, welche Auswirkungen die für die Kohärenz notwendige Verkürzung der Elektronenpakete auf deren Strahldynamik hat. Dazu verwendet er verschiedene Instrumente aus dem Bereich der Strahldiagnostik sowie einen eigens hierfür in Betrieb genommenen experimentellen Aufbau und stellt die Messmethoden und deren Resultate detailliert vor.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Chapter 1. Einleitung

Mit dem Synchrotron wurde in den 1940er Jahren eine Form des Teilchenbeschleunigers entwickelt, die heute in vielen Gebieten der Wissenschaft Anwendung findet [1]. Die Anwendungsbereiche lassen sich grob in zwei Gruppen unterteilen: Zum einen ist es möglich, die beschleunigten Teilchen selbst als Produkt zu nutzen, wie es unter anderem in Experimenten der Hochenergiephysik und bei Anwendungen zu medizinischen Zwecken der Fall ist.
Paul Schütze

Chapter 2. Grundlagen der Beschleunigerphysik

Die Beschleunigung geladener Teilchen findet in der heutigen Zeit vielfältige Anwendungen, von der Erzeugung von Synchrotronstrahlung über Experimente zur Teilchenphysik bis hin zu medizinischen Behandlungen. In diesem Kapitel sollen die Grundlagen der Beschleunigerphysik im Vordergrund stehen, die für die Erzeugung von Synchrotronstrahlung entscheidend sind. Darüber hinaus wird ein Überblick über die Dynamik von Elektronen in Speicherringen gegeben.
Paul Schütze

Chapter 3. ANKA

Die Synchrotronstrahlungsquelle ANKA am Campus Nord des Karlsruhe Instituts für Technologie (KIT) wurde im Jahr 2000 in Betrieb genommen. In diesem Kapitel wird der Aufbau der Strahlungsquelle, der für viele der im Rahmen dieser Arbeit durchgeführten Messungen verwendete Kurzbunchbetrieb, sowie die für diese Messungen genutzten Messstationen vorgestellt.
Paul Schütze

Chapter 4. Untersuchung von transversalen und longitudinalen Effekten von Microbunching-Instabilitäten an ANKA

Zur Untersuchung transversaler und longitudinaler Effekte im Rahmen von Microbunching-Instabilitäten an ANKA wurden im Kurzbunchbetrieb die zeitlichen Schwankungen der horizontalen und longitudinalen Bunchpositionen gemessen. Anschließend wurden diese mit den in Kapitel 2.6 erläuterten Synchrotronstrahlungsausbrüchen im Bereich der THz-Strahlung verglichen. Diese Messung dient dem besseren Verständnis der Instabilitäten hinsichtlich der zu Grunde liegenden Strahldynamik.
Paul Schütze

Chapter 5. Aufbau eines Systems zur zeitaufgelösten Messung des horizontalen Strahlprofils

Im vorangegangenen Kapitel wurden Messungen der horizontalen und longitudinalen Strahllage durchgeführt. Um einen besseren Einblick in die Strahldynamik zu erhalten, ist eine gleichzeitige Messung der Strahlgröße von Vorteil.
Paul Schütze

Chapter 6. Messungen der Strahlgröße und Strahlposition

Mit dem im vorausgegangenen Kapitel erläuterten System wurden Studien durchgeführt, um die zeitliche Evolution der horizontalen Strahlgröße und -position unter verschiedenen Bedingungen zu beobachten. Die gleichzeitige, zeitaufgelöste Messung dieser beiden Größen auf flexiblen Zeitskalen gibt Einblick in die Prozesse der Strahldynamik an Speicherringen und macht den Aufbau so zu einem wertvollen Instrument der Strahldiagnose.
Paul Schütze

Chapter 7. Zusammenfassung

Im Rahmen dieser Arbeit wurden die Einflüsse der kohärenten Synchrotronstrahlung und der damit einhergehenden Instabilitäten auf die Strahldynamik an der Synchrotronstrahlungsquelle ANKA untersucht, sowie ein experimenteller Aufbau zur Beobachtung der Evolution des horizontalen Strahlprofils auf kurzen Zeitskalen installiert.
Paul Schütze

Backmatter

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