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DESY Beschleuniger .

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 .

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Presentation Transcript

  1. DESYBeschleuniger. Reinhard Brinkmann -M- Herzlich willkommen zur Versammlung des M-Bereichs!

  2. 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

  3. ILC? CW? HERA? ESS? ARD? Übersicht unserer grossen Aktivitäten injector linac

  4. PETRA-III (Leitung: Klaus Balewski)

  5. Sehr erfolgreicher Einstieg in den regulären Nutzerbetrieb

  6. 0.1 (1.2m) Alle Entwurfsparameter erreicht – exzellente Strahlstabilität Strahlorbitvariation über Stunden kleiner als 1 Tausendstel Millimeter! ~ 60 h

  7. Ausbau PETRA Beam Lines (Leitung: W. Drube -FS-) Beginn der Baumassnahmen: Ende 2012 / Anfang 2013

  8. 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

  9. 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)

  10. 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

  11. 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

  12. FLASH (Leitung: Siegfried Schreiber)

  13. 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…

  14. sFlash: FEL „Seeding“ Experiment • Starke Beteiligung der Uni HH (Gruppen J. Roßbach und M. Drescher) • Auch wichtiges Vorexperiment für FLASH-II

  15. Brilliante Erfolge bei FLASH! Wellenlänge im „Wasserfenster“ (zwischen Absorptionskanten der C und O-Atome) erreicht! Strahlenergie 1.25 GeV (50 MeV über Design Ziel)

  16. 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%

  17. 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

  18. 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

  19. Erste Baumassnahmen ab Mitte 2011

  20. PITZ (Leitung: Frank Stephan) • Design-Parameter für XFEL Injektor erreicht • Studien zur weiteren Optimierung – Performance jenseits der XFEL-Entwurfsparameter möglich

  21. 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

  22. Photon beamlines tunnel Accelerator tunnel Undulator tunnels XFEL (Leitung: Hans Weise)

  23. DESY koordiniert das int. Accelerator Consortium

  24. In-kind Beiträge zum Beschleunigerkomplex

  25. 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

  26. 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

  27. 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

  28. Personal Ressourcen

  29. 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

  30. 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

  31. Ideenmarkt Juni 2010: 36 Beiträge, Nov 2010: 29 Beiträge

  32. Initiative Beschleunigerforschung in der HGF

  33. 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

  34. 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

  35. Bitte Fragen und Diskussionsbeiträge!

  36. Statistik der Leistungsbewertung im M-Bereich Häufigkeit Punktzahl

  37. Statistik Gruppen-Mittelwerte

  38. Bitte Fragen und Diskussionsbeiträge!

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