URL: https://www.desy.de/aktuelles/news/archiv_vor_2010/2002/ilc_0104/index_ger.html
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Neuer Beschleunigungsrekord für TESLA
Erstmals hat ein supraleitender neunzelliger TESLA-Resonator eine Beschleunigungsfeldstärke von 35 Megavolt pro Metern (MV/m) erreicht.
Der TESLA Kollaboration ist es seit 1993 gelungen die Beschleunigungsfeldstärken supraleitender Kavitäten um einen Faktor fünf auf etwa 25 MV/m bei einer Kostensenkung um einen Faktor vier zu erhöhen. Auf dieser Basis fertigt die Industrie nun routinemäßig Resonatoren mit einem Beschleunigungsgradienten von 25 MV/m, was den Anforderungen für den TESLA-Linearcollider mit 500 Giga-Elektronenvolt (GeV) Gesamtenergie entspricht. Ein Gradient von 35 MV/m ermöglicht es, den Beschleuniger bei 800 GeV zu betreiben.
Erreicht wurde der Beschleunigungsrekord an einem Niob-Resonator, der in Zusammenarbeit zwischen KEK (Japan) und DESY bei der Firma Nomura Plating in Japan einer Elektropolitur unterzogen wurde. Diese liefert glattere Oberflächen, die offensichtlich höhere Feldstärken zulassen, als die bislang angewendete rein chemische Beizung der Niob-Oberfläche. Zudem werden durch Ausheizen bei etwa 100oC vor der Messung nachweislich die supraleitenden Eigenschaften des Niobs verbessert. Obwohl die genaue Ursache dieses Effekts noch diskutiert wird, wurden in experimenteller Zusammenarbeit zwischen KEK, CEA Saclay, CERN und DESY an einzelligen Resonatoren mehrfach Feldstärken von 40 MV/m übertroffen. Theoretisch kann in Niob eine maximale Beschleunigungsfeldstärke von etwa 50 MV/m erwartet werden.
Eine Elektropolituranlage für TESLA-Resonatoren wird voraussichtlich im Juni 2002 bei DESY in Betrieb genommen.
Plot für Experten:
Anregungskurve eines 9-zelligen TESLA Resonators im vertikalen Test. Der Resonator wurde zur Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit einer speziellen Vakuum-Glühung bei 1400oC unterzogen, anschließend elektropoliert und vor der Messung bei 105oC für 34 Stunden unter Vakuum ausgeheizt.
