Shutdown bei BESSY II: Neue Versorgungstechnik sichert langfristig den Betrieb
Während des Shutdowns wird die Niederspannungshauptverteilung komplett erneuert (hier im Bild: Zustand vor dem Umbau). © HZB/A. Knoch
Die Umbauarbeiten sind im vollen Gange: die alten Komponenten werden abgebaut und ersetzt. © HZB/A. Knoch
Die Röntgenquelle BESSY II befindet sich in einem dreimonatigen Shutdown. In dieser Zeit wird die Niederspannungshauptverteilung im Versorgungsgebäude außerhalb des Elektronenspeicherrings erneuert. Dies sichert den langfristigen stabilen Betrieb von BESSY II über das nächste Jahrzehnt hinaus.
„Die Einspeisefelder zur Stromversorgung der Maschine BESSY II sind ein Herzstück für den zuverlässigen Betrieb“, erläutert der verantwortliche Projektleiter Andreas Knoch aus der Abteilung Gebäude- und Anlagentechnik (FM-T). Der Maschinenteil der Niederspannungshauptverteilung besteht aus 36 Schaltfeldern. Sie haben die Aufgabe, wichtige Komponenten für den Betrieb von der Beschleunigeranlage elektrisch zu versorgen. Dazu gehören unter anderem Netzgeräte, Magnete, Hochfrequenzanlagen, Vakuumanlagen, Klimatechnik, Osmose-Wasseranlagen und die IT-Technik.
„Wir müssen die betreffenden Schaltfelder 1:1 austauschen, da es altersbedingt keinen Ersatz für wichtige Schaltkomponenten gibt. Die Schaltschränke werden mit ähnlichen, angepassten Komponenten bestückt wie im Altbestand. Sie werden ergänzend mit Universalmessgeräten, aktivem Lichtbogenschutz und neuer Datenbus-Technik an allen Abgängen ausgestattet“, erklärt Knoch weiter. Darüber hinaus werden im Shutdown neue Kältemaschinen eingebaut. Sie sorgen dafür, dass die Klimatisierung im Elektronenspeicherring zuverlässig läuft.
Die ineinandergreifenden Arbeiten während des Shutdowns koordiniert Ingo Müller zusammen mit Christian Jung. So werden die drei Monate „Dunkelheit“ auch für andere Aufgaben genutzt: Unter anderem geht der Aufbau der neuen Experimentierstationen des „BElChem“-Labors weiter. In dem gemeinsamen Projekt bauen die Max-Planck-Gesellschaft und das HZB neue Experimentiermöglichkeiten an BESSY II auf, um Materialsysteme für elektrochemische und katalytische Anwendungen zu analysieren. Diese Arbeiten werden auch nach dem Ende des Sommershutdowns fortgesetzt.
Auch wenn der Shutdown bis in den August hinein dauern wird, ist die Unterbrechung die beste Variante, bei der am wenigsten Messzeit verloren geht. „Letztendlich zahlen all unsere Maßnahmen auf das Ziel ein, dass BESSY II stabil und ohne ungeplante Unterbrechungen unseren Nutzerinnen und Nutzern zur Verfügung steht“, sagt Christian Jung.
Ab 8. August 2022 wird BESSY II wieder in Betrieb genommen. Drei Wochen später, am 30. August, heißt das HZB dann wieder seine Nutzerinnen und Nutzer an den BESSY II-Beamlines willkommen.
- Supraleitendes TES-Array-Röntgenspektrometer geht bei BESSY II in BetriebTeams aus HZB, MPI-CEC (Mühlheim an der Ruhr, Deutschland) und NIST (Boulder CO, USA) haben das supraleitende TES-Array-Röntgenspektrometer gemeinsam entwickelt. Jetzt ist es an BESSY II in Betrieb gegangen, als erstes und einziges Synchrotron-TES-Spektrometer in Europa. Das neue Instrument ist etwa 100- bis 1000-mal effizienter bei der Detektion von Photonen als herkömmliche Röntgenemissionsspektrometer und ermöglicht es, die elektronischen Eigenschaften atomar dünner Schichten, Nanostrukturen und hochverdünnter atomarer und molekularer Proben zu untersuchen. Das BESSY-Team freut sich auf spannende Forschungsideen aus der Nutzerschaft!
- Magnon-Momentum-Mikroskopie: Neues Fenster in nanoskalige SpinwellenEin internationales Team unter der Leitung des Max-Born-Instituts hat eine neue Art der Momentum-Mikroskopie entwickelt, mit der Magnonen – die Quanten kollektiv angeregter Spins – mithilfe von Weichröntgenstrahlung direkt im zweidimensionalen reziproken Raum abgebildet werden können. Die Messungen fanden an BESSY II und Petra III statt. Erstautor ist der HZB-Physiker Steffen Wittrock. Dank ihrer Empfindlichkeit, Einfachheit und der Möglichkeit, Wellenlängen im Nanometerbereich aufzulösen, bildet diese neuartige Methode eine leistungsstarke und vielseitige Plattform für die Erforschung nichtlinearer Magnonen-Wechselwirkungen, die für zukünftige Rechenkonzepte interessant sind.
- BESSY II: Eingebauter Sauerstoff verkürzt die Lebensdauer von FeststoffbatterienFeststoffbatterien sind sicher und leistungstark, aber ihre Kapazität nimmt zurzeit noch rasch ab. Ein Team der TU Wien, der Humboldt-Universität zu Berlin und des HZB hat nun eine TiS₂|Li₃YCl₆-Halbzelle an BESSY II analysiert. Dafür nutzte das Team eine spezielle Probenumgebung, die eine zerstörungsfreie Untersuchung unter realen Betriebsbedingungen ermöglicht. Durch die Kombination von Weich- und Hart-Röntgen-Photoelektronenspektroskopie (XPS und HAXPES) konnte ein neuer Degradationsmechanismus identifiziert werden. Dabei spielte das Element Sauerstoff eine besondere Rolle. Die Studie liefert wertvolle Einblicke, um Design und Fertigung von Feststoffbatterien zu verbessern.