Hochpräzise Erfassung von Strahlführungselementen des Elektronenlinearbeschleunigers S-DALINAC

Michael Lösler, Michaela Arnold, Hermann Bähr, Cornelia Eschelbach, Thore Bahlo, Ruben Grewe, Florian Hug, Lars Jürgensen, Philipp Winkemann, Norbert Pietralla

doi:10.12902/zfv-0090-2015

Zusammenfassung

Am Supraleitenden Darmstädter Elektronenlinearbeschleuniger (S-DALINAC) des Instituts für Kernphysik der Technischen Universität Darmstadt erfolgte im ersten Quartal 2015 die Erfassung der räumlichen Ausrichtung von Dipol- und Quadrupolmagneten sowie der Strahlführung zwischen den Kryostatmodulen mit einem mobilen Lasertracker Leica AT401. Die erhobenen Daten dienen zur Rekonstruktion aller Magnetpositionen des Teilchenbeschleunigers und sind die Grundlage für die Erweiterung des S-DALINAC um eine zusätzliche Rezirkulationsstrahlführung und den Umbau eines weiteren Strahlführungsabschnittes. Die Auswertung der Lasertracker-Messungen wird mittels Bündelausgleichung unter Berücksichtigung eines umfassenden stochastischen Modells, das durch eine Unscented Transformation abgeleitet wird, prozessiert. Zur Bestimmung der räumlichen Ausrichtung der Magneten und zur Ableitung des Strahlorbits werden Schätzungen von geometrischen Primitiven (Ebenen, Doppelzylinder) herangezogen.

Summary

In the first quarter of 2015, the alignment of the dipole and quadrupole magnets as well as the beam-line between the cryostat modules of the superconducting Darmstadt linear electron accelerator (S-DALINAC) were surveyed by a mobile laser tracker AT401 (Leica). The collected data are used to reconstruct the trajectory of the beam and for planning modifications and extensions of the system. To analyse the observed data of the laser tracker, a spatial bundle adjustment is applied. To mitigate linearization errors, the unscented transformation is introduced for deriving the stochastic model during the network adjustment. To determine the orientation of the magnets, geometric primitives (planes, double-cylinders) are fitted.