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DESY Beschleuniger. Reinhard Brinkmann -M- Herzlich willkommen zur Versammlung des M-Bereichs!. Agenda. Informationen und Diskussion zu folgenden Themen: Status des Beschleunigerbetriebs Projekte und Aufgaben der nächsten Jahre Neue Aktivitäten und Perspektiven Diskussion

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Desy beschleuniger

DESYBeschleuniger.

Reinhard Brinkmann -M-

Herzlich willkommen zur Versammlung des M-Bereichs!


Agenda
Agenda

  • Informationen und Diskussion zu folgenden Themen:

    • Status des Beschleunigerbetriebs

    • Projekte und Aufgaben der nächsten Jahre

    • Neue Aktivitäten und Perspektiven

    • Diskussion

    • Erste Runde der Leistungsbewertung

    • Diskussion


Bersicht unserer grossen aktivit ten

ILC?

CW?

HERA?

ESS?

ARD?

Übersicht unserer grossen Aktivitäten

injector

linac


Petra iii leitung klaus balewski
PETRA-III (Leitung: Klaus Balewski)



Alle entwurfsparameter erreicht exzellente strahlstabilit t

0.1

(1.2m)

Alle Entwurfsparameter erreicht – exzellente Strahlstabilität

Strahlorbitvariation über Stunden kleiner als 1 Tausendstel Millimeter!

~ 60 h


Ausbau petra beam lines leitung w drube fs
Ausbau PETRA Beam Lines (Leitung: W. Drube -FS-)

Beginn der Baumassnahmen:

Ende 2012 / Anfang 2013


Doris iii leitung frank brinker
DORIS-III (Leitung: Frank Brinker)

  • Zuverlässiger Betrieb als „Arbeitspferd“ für die Synchrotronstrahlung

  • Vorbereitungen für Einbau und Betrieb von OLYMPUS laufen

  • Nach OLYMPUS Run Ende 2012/Anfang 2013 Ende des DORIS Betriebs


Diskrepanz in elektron vs positron proton streuung
Diskrepanz in Elektron- vs. Positron-Proton Streuung

Dramatic discrepancy !

  • All Rosenbluth data from SLAC and Jlab in agreement.

  • Dramatic discrepancy between Rosenbluth and recoil polarization technique

  • Discrepancy explained as effect of two photon exchange (TPE)


Aufbau und installation von olympus
Aufbau und Installation von OLYMPUS….

H2-GasTargetzelle im Winter 2010/11 Shutdown installiert

 Erste Tests mit Strahl im Februar

Erster Test Run Anfang 2012, abschliessender OLYMPUS Run ~3 Monate Herbst 2012/Anfang 2013


Vorbeschleuniger leitung m h ning h ehrlichmann
Vorbeschleuniger (Leitung M. Hüning, H. Ehrlichmann)

  • Zuverlässiger Betrieb der Vorbeschleuniger essentiell für den störungsfreien Nutzer-Betrieb bei PETRA im Top-up Mode

  • OLYMPUS erfordert schnelles Umschalten e+/e- bei DESY-II  bereits erfolgreich getestet

  • Teststrahl Nutzung auch längerfristig weiter nachgefragt


Flash leitung siegfried schreiber
FLASH (Leitung: Siegfried Schreiber)


Flash upgrade
FLASH upgrade

  • Sehr umfangreiche Umbauten und Erweiterungen im Shutdown Sept 2009 – Feb 2010

Einbau 3.9GHz System  bessere Strahldynamik + Bunchkompression

Einbau siebtes Beschleunigermodul  höhere Strahlenergie / kürzere FEL Wellenlänge

Und vieles mehr…


Sflash fel seeding experiment
sFlash: FEL „Seeding“ Experiment

  • Starke Beteiligung der Uni HH (Gruppen J. Roßbach und M. Drescher)

  • Auch wichtiges Vorexperiment für FLASH-II


Brilliante erfolge bei flash
Brilliante Erfolge bei FLASH!

Wellenlänge im „Wasserfenster“ (zwischen Absorptionskanten der C und O-Atome) erreicht!

Strahlenergie 1.25 GeV (50 MeV über Design Ziel)


Exzellente betriebszuverl ssigkeit

SASE delivery 80%

Down 3%

Tuning 11%

Set-up 5%

Off 1%

Exzellente Betriebszuverlässigkeit

FLASH Run Statistik Herbst 2010

Distribution of 3% downtime:

LLRF 3%

Others 18%

Controls 3%

Laser 29%

Vacuum 2%

Cryogenics 8%

Infrastructure 7%

Photon beamlines 5%

Magnet PS 15%

RF Gun 8%

RF stations 2%


Flash ilc xfel synergie
FLASH-ILC-XFEL Synergie

  • Lange Bunchzüge mit hoher Intensität

  • Präzise HF Regelung  hohe Energiestabilität

ACC7

ACC6

40.0

35.0

31.5 MV/m

30.0

25.0

Energy stability over 3hrs with 4.5mA

20.0

~0.02% pk-pk

9 Feb 2011

15.0


Flash ii projektleitung b faatz fs

FLASH II

FLASH-II (Projektleitung: B. Faatz, -FS-)

  • Erweiterung mit zweiter Undulator-Beamline und Experimentierhalle

  • „Seeding“ Konzept zur weiteren Optimierung der Photonen-Strahlqualität

SASE

~4.1 – 60 nm

Gun

ACC1+ACC39

ACC4,5,6,7

Up to ~1.25 GeV

ACC2&3

EXP. Hall

sFLASH

2nd BC

1st BC

Seed laser

FLASH II

SASE/HHG/HGHG

Variable gap undulator



Pitz leitung frank stephan
PITZ (Leitung: Frank Stephan)

  • Design-Parameter für XFEL Injektor erreicht

  • Studien zur weiteren Optimierung – Performance jenseits der XFEL-Entwurfsparameter möglich


Regae leitung klaus fl ttmann
REGAE (Leitung: Klaus Flöttmann)

  • Photokathoden 3 GHz RF-gun mit extrem kleiner Emittanz und fs-Bunchlänge für Elektronen-Diffraktions Experimente

  • Gemeinsames Projekt mit der MPG-Gruppe D. Miller/CFEL

  • Nutzung der freien LINAC-I Räume


Xfel leitung hans weise

Photon beamlines tunnel

Accelerator tunnel

Undulator tunnels

XFEL (Leitung: Hans Weise)




Eine von vielen desy xfel aktivit ten
Eine von vielen DESY XFEL Aktivitäten…

AMTF Halle Frühjahr 2010

Feb 2011: Teststände im Aufbau

Bereich zum Zusammenbau und Test von HF-Komponenten

Helium Kompressoren installiert


Ilc leitung nick walker enge zusammenarbeit m fh
ILC (Leitung: Nick Walker, enge Zusammenarbeit M - FH)

  • Beteiligung beim GDE in führender Rolle

    • Zeitplan sieht Fertigstellung des Technical Design Reports bis Ende 2012 vor

  • Technisch Schwerpunkt auf Hochgradienten-Programm und Synergie mit XFEL

    • 24 HiGrade cavities zusammen mit XFEL Serienfertigung beauftragt

    • Detaillierte Untersuchungen der cavity Oberflächen

    • Gute Fortschritte mit R&D weltweit und erfolgreicher Test des bei KEK montierten internationalen Moduls („S1 global“)

    • Fertigung und Tests bei XFEL werden Statistik der Cavity und Modul-Performance drastisch vergrößern

  • Entscheidung für Realisierung des ILC zZ schwer abzuschätzen

    • Experimentelle Ergebnisse LHC erforderlich (welcher Energiebereich relevant??)

    • Situation für Finanzierung eines multi-Mrd Projekts ist zZ und auf Sicht nicht günstig


Gruppenleiter klausur nov 2010
Gruppenleiter Klausur Nov. 2010

  • Ressourcen, Randbedingungen, Perspektiven

  • Kurzbeiträge aller Gruppen: Herausforderungen und Lösungsansätze

  • Einzelne von je 2 Gruppenleitern vorbereitete und moderierte Diskussions-Schwerpunkte:

    • Personalthemen

    • Effizienz und Zusammenarbeit

    • Beschleunigerbetrieb

  • Große Übereinstimmung aller Beteiligten bez. Sinn und Nutzen der Klausur  wird regelmäßig 1x pro Jahr fortgesetzt

  • Gruppenleiter haben eigene monatliche Diskussionsrunde organisiert



Personaleinsatz nach aktivit ten
Personaleinsatz nach Aktivitäten

20 – 30 FTE zusätzlich während FLASH-II und PETRA-Ausbau Projektphase

Im XFEL Projekt zusätzlich Einsatz von Projektmitteln: Verträge mit auswärtigen Instituten, Leihkräfte, Outsourcing, befristete Einstellungen


Neue ideen und perspektiven
Neue Ideen und Perspektiven

  • Es ist wichtig für DESY als ein weltweit führendes Beschleunigerlabor neben unseren umfassenden Aufgaben beim Betrieb und bei der Umsetzung der laufenden Projekte auch unser Innovationspotential hochzuhalten und langfristige Entwicklungen im Blick zu haben

  • Seit kurzem 2 neue Initiativen in diesem Zusammenhang:

    • Ideenmarkt Beschleuniger

    • Etablierung eines Forschungsprogramms Beschleuniger innerhalb des Bereichs “Struktur der Materie” der HGF


Ideenmarkt juni 2010 36 beitr ge nov 2010 29 beitr ge
Ideenmarkt Juni 2010: 36 Beiträge, Nov 2010: 29 Beiträge



Was ist ard
Was ist ARD?

  • Sechs Helmholtz-Zentren DESY, FZJ, GSI, HZB, HZDR, KIT implementieren Accelerator R&Dals eigenständiges Forschungsprogramm im Bereich Struktur der Materie

  • Vernetzung zwischen den Zentren und mit Kollaborationspartnern nutzt Synergien, bringt verteilte Expertise zusammen und fördert die Exzellenz und Effizienz des Programms

  • Verbesserung der Sichtbarkeit dieses Forschungsfeldes und der Attraktivität für junge Menschen

  • Verbessert die Aufstellung der HGF-Zentren für die europäische und internationale Kooperation

  • Enge Zusammenarbeit mit Universitäten

    • Exzellente Perspektiven bei DESY durch Berufungen der Profs. Florian Grüner und Brian Foster (Humboldt Preis) an die Uni HH

    • Bereits etabliert: Nachwuchsgruppe J. Osterhoff FH/Uni-HH


Wahrscheinliche Limitierung 5M€  DESY ca. 1.5M€/Jahr

ARD Programm bei DESY

  • Der Fokuswird auf folgendenProgrammthemenliegen:

    • Supraleitende CW Hochfrequenztechnik

    • Ultra-brillianteFemtosekundenElektronenstrahlen und WechselwirkungmitLasern

    • Plasmabeschleunigung

  • Entscheidung des HGF SenatserwartetAnfangJuni 2011






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