Frequenzen

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Warum 499,65... MHz?

Bei gegebener Struktur einer Beschleunigungsstrecke wächst der erzielbare Resonanzwiderstand linear mit der Länge und mit der Wurzel der Frequenz. In Bezug auf den Leistungsaufwand ist also eine möglichst hohe Frequenz zweckmäßig. Gleichzeitig verringern sich damit die Durchmesser der Beschleunigungsstrecken, welche u. U. bei der Strahlejektion stören. Vorteilhaft ist ferner, dass die Amplitude der Phasenschwingungen der Teilchen mit der Wurzel der Frequenz abnehmen. Auf der anderen Seite setzen die notwendigen Offnungen der Resonatoren für den Strahldurchtritt eine obere Frequenzgrenze; schließlich überwiegen bei sehr hohen Frequenzen auch die technischen Schwierigkeiten der Leistungserzeugung. Diskutabel waren für DESY Frequenzen im L-Band zwischen 300 und 1000 MHz, wovon zum Zeitpunkt der Entscheidung (1960) der Bereich von 400 bis 500 MHz durch anderweitigen Bedarf an Hochleistungsverstärkern (Radar und Fernsehen) technisch am meisten erschlossen war.

Für DESY wurde die Frequenz auf \( f_{HF} = 499,654 MHz \), entsprechend einer Wellenlänge von exakt

\( \lambda = \frac {c_0}{f_{HF}} = \frac {2,997925 \cdot 10^8 \frac {m}{s}}{499,654 MHz} = 60,000 cm \)

festgelegt.


Aktuelle Beschleuniger-Betriebsfrequenzen bei DESY

Maschine System Frequenz Bemerkung
DESY-2 e-HF seit 2010-05-16
PETRA-3 e-HF 499,6644350 MHz seit 2015-04-22
FLASH LOLA 2,856 GHz
FLASH ACC39 3,9 GHz 3. Harmonische