Neuer Vorbeschleuniger für BESSY II
Der LINAC löst Mitte 2011 das Microtron als Vorbeschleuniger von BESSY II ab. Damit kann der Elektronenspeicherring Synchrotronlicht mit noch flexibleren Pulsformen liefern.
Zum Glück haben die Nutzer von dem Vorfall nichts bemerkt“, sagt Dr. Ernst Weihreter, der das Umbauprojekt am Elektronenspeicherring leitet. Der „Vorfall“ ereignete sich im November 2010, als eine undichte Stelle bei einer Lötung in einer zentralen Komponente des neuen Linearbeschleunigers festgestellt wurde. Der LINAC war erst zwei Monate zuvor während eines „shut downs“ des Speicherrings eingebaut worden und befand sich mitten in der Einfahrphase. Nach mehrmonatiger Überlegung und Diskussion mit dem Hersteller entschied man sich zur Reparatur an Ort und Stelle, nicht ohne eine mit zwölf Jahren ungewöhnlich lange Garantiezeit zu vereinbaren. „Wir gehen davon aus, dass die Reparatur erfolgreich war und der LINAC nun den Betrieb aufnehmen kann“, betont Ernst Weihreter.
Der neue Injektor wurde in den Elektronenspeicherring
eingebaut.
Dauerhafter „Top up“-Modus möglich
Für den neuen Injektor wurde bereits vor über drei Jahren ein detailliertes Konzept ausgearbeitet, um das alte Microtron langfristig ganz abschalten und abbauen zu können. Die Aufgabe des Vorbeschleunigers besteht darin, einen Elektronenstrahl zu erzeugen und in das Synchrotron zu schießen. Dort werden die Elektronen auf 1.700 Megaelektronenvolt, ihre Endenergie, beschleunigt und dann in den eigentlichen Speicherring entlassen. Die insgesamt rund 3,7 Millionen Euro teure Investition ermöglicht es, die Strahleigenschaften des BESSY-Lichts weiter zu verbessern. Damit können die Elektronenverluste in einem so genannten „Top up“-Modus während des laufenden Betriebs etwa alle ein bis zwei Minuten ausgeglichen werden, in dem Elektronenpakete nachgeschossen werden. Dadurch ist die beim Experimentator ankommende Lichtintenstität nahezu konstant – ein großer Vorteil für die Stabilität der sehr empfindlichen Röntgenoptiken. Im vorher gefahrenen Normalbetrieb wurden die Elektronenverluste dagegen nur alle acht Stunden durch Nachinjektion ausgeglichen.
Parallelbetrieb bis Sommer 2011
Von der Technik her wäre auch das Microtron dazu in der Lage gewesen, den „Top up“-Modus zu fahren, wie die BESSY-Beschleunigergruppe in einer Testwoche Anfang 2008 zeigen konnte. Doch für einen dauerhaften Betrieb in diesem Modus braucht man den LINAC, weil er flexibel Elektronenpulse für das jeweilige Füllmuster des Synchrotrons erzeugen kann. Vor allem die Nutzer, die zeitaufgelöste Experimente durchführen, profitieren vom Einbau des LINAC. Für das Femtoslicing lassen sich zum Beispiel künftig Experimente mit noch größeren Zählraten durchführen. Nach der Reparatur des LINACs begann die letzte Stufe des Projekts, die Einfahrphase. Für die Nutzer bedeutet sie keinerlei Einschränkungen, denn der neue LINAC wird eingefahren, während das Microtron wie gewohnt seinen Dienst verrichtet. Bis zum Sommer 2011 werden beide Vorbeschleuniger mindestens ein Vierteljahr im Parallelbetrieb arbeiten. Erst wenn der LINAC seine volle Leistung bringt wird entschieden, ob und wann das Microtron abgeschaltet und ausgebaut wird. Schließlich ist der Unterhalt eines zweiten Vorbeschleunigers auch eine Kostenfrage, denn wie jedes technische Gerät bedarf er der Wartung, um funktionstüchtig zu bleiben. Doch als zuverlässige Sicherheitsreserve ist er für das HZB in der Probezeit des LINACs von Vorteil. „Durch die Verzögerung in der Einfahrphase werden die Nutzer nun erst etwas später in den vollen Genuss der Vorteile des LINAC kommen“, bedauert Ernst Weihreter, der sich Ende Mai 2011 in den „aktiven“ Ruhestand verabschiedete.
