PETRA-Koppler, Aufbereitung und Konditionierung

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Schlagworte:
Koppler, Einkoppler, Coupler, Input Coupler, IPC
aufbereiten, konditionieren, ausheizen


Aufbereitung

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Aktuelle Aufbereitungsprozedur

Stand: Januar 2016

  1. Oxidschichten, Verunreinigungen, Kratzer, Krater luft- & vakuumseitig entfernen bzw. glätten.
  2. vakuumseitige Oberflächen mit Zitronensäure beizen
  3. mit Leitungswasser spülen
  4. mit VE-Wasser spülen
  5. VE-Wasserreste mit Isopropanol entfernen
  6. Koppler mit Heißluft trocknen
  7. mit frischem Strahlmittel strahlen
  8. mit großen Mengen Leitungswasser spülen
  9. Vakuumoberflächen mit VE-Wasser spülen
  10. VE-Wasserreste mit Isopropanol entfernen
  11. Koppler mit Heißluft trocknen
  12. Koppler auf Ausheizapparatur montieren und evakuieren
  13. bei 200...250°C ausheizen. Dauer 8h bei >200°C bei Druck <10E-6mbar
  14. Koppler nach erfolgreichem Ausheizen mit N2 belüften und möglichst unverzüglich auf Test-Cavity installieren und wieder evakuieren.

Veraltete Aufbereitungsprozedur (nicht erfolgreich)

Quelle: Logbuch 12.02.2014

  1. Mit geeignetem Schleifmittel Silberlotreste von Innenleiter entfernen.
  2. Innen- Außenleiter und Keramik strahlen.
  3. Strahlmittel absaugen; dazu Cu-Schnorchel benutzen.
  4. Koppler innenseitig mit VE-Wasser füllen und mit US reinigen (ca. 8h)
  5. Koppler innenseitig mit Zitronensäure ätzen. Dabei Koppler kippen und drehen, so dass der "Schattenfugenbereich" gut benetzt und gespült wird.
  6. Koppler mit großen Mengen Leitungswasser spülen. Dabei darauf achten, dass mit dem Spülwasser kein Schmutz von luftseitigen Kopplerbereichen auf Vakuumoberflächen verschleppt wird.
  7. Vakuumoberflächen des Kopplers mit VE-Wasser spülen.
  8. VE-Wasserreste mit Isopropanol entfernen.
  9. Koppler mit Heißluft trocken.
  10. Koppelschleife wieder montieren.
  11. Koppler in einem vorher frisch gereinigten Teflontopf (ohne Tüte)zur CO2-Reinigung bringen.
  12. Koppler und Teflontopf CO2-reinigen.
  13. Koppler luftseitig wieder montieren.
  14. Koppler auf Ausheizapparatur montieren
  15. Koppler bei 200...250°C ausheizen. Dauer 8h bei >200°C bei Druck <10E-6mbar
  16. Koppler unverzüglich auf Test-Cavity installieren und evakuieren.

Konditionierung

Aktuelle Konditionierprozedur

  • Betrieb der Einkoppler-Test-Cavity im \( {\pi \over 2} \)-Betriebsmodus bei 501,39 MHz (27.9°C)
  • FM: Der Frequenzhub sollte der halben Bandbreite entsprechen. Die Einkoppler-Test-Cavity weist bei Bestückung mit zwei angepassten Kopplern eine Bandbreite von rund 240 kHz auf. Der Frequenzhub sollte somit +/- 120 kHz betragen. Die Modulationsfrequenz betrug früher immer 400 Hz. Der neue Teststandaufbau ist jedoch mit einem dr/dt-Interlock ausgerüstet, das bei höheren Leistungen aufgrund der FM auslöst. Um dieses Problem zu vermeiden, wurde die Modulationsfrequenz auf 100 Hz reduziert (oder gar 50 Hz?)

Veraltete Konditionierprozedur (erfolgreich, aber aus techn. Gründen nicht mehr 1:1 realisierbar)

Quelle: Tech.Notiz Juli 2006 Datei:Tech.Notiz 02.01 Cavity-Koppler,Konditionierung & Test.pdf

  • Amplitudenmodulation. AM wurde früher gewöhnlich nicht angewendet. In den meisten Fällen wurden die Koppler unter Berücksichtigung des Vakuums, über Stunden langsam und kontinuierlich zu hoher Leistung gefahren.
  • FM Modulationsfrequenz betrug 400 Hz, der Frequenzhub betrug 100 kHz
  • Die Steilheit der Leistungsrampe zum Anfahren einer Leistungsstufe betrug 15 kW/min
  • 30-minütige Zwischenpause nach jedem 10-kW-Leistungsschritt.
  • Ab einem Vakuumdruck von \( 4 \cdot 10^{-7}mbar \) griff eine HF-Leistungsreduzierung über den Klystron-Modulator ein.
  • Ab einem Vakuumdruck von \( 2 \cdot 10^{-6}mbar \) wurde die HF-Leistung über einen Halbleiter-HF-Schalter abgeschaltet.
  • Ein Lichtdetektor-Interlock schaltete die HF-Leistung bei einem Kopplerüberschlag mit einer verzögerten Reaktionszeit von 2 ms ab.

Daten der Einkoppler-Test-Cavity aus früherer Zeit

Präsentation ESLS RF Meeting, SOLEIL, October 2007 Datei:250-kW Upgrade of PETRA Cavity Couplers (ESLS-RF Meeting, SOLEIL).pdf


  • Cy-Vakuumdruck: 2,3*10 -8 mbar @
    • P Kpl1 = 279 kW;
    • P Kpl2 = 244 kW;
    • P Cy = 32 kW;
    • f Gen = 498,9 MHz (Quelle: handschriftl. Logbucheinträge S.111 & S.118 vom 23.9. & 8.10.1997)
  • \( \pi \)-Modus-Frequenz: 499,56 MHz (Quelle: Logbucheintrag 24.06.2011 08:43)
  • Bandbreite: 330 kHz (Quelle: Logbucheintrag 01.07.2011 09:32)
  • Konditionierfrequenz (überwiegend): 498,60 MHz (Quelle: Abnahmeprotokoll #79-83 vom 18.09.2006);
  • Konditionierfrequenz (Außnahme): 499,46 MHz (Quelle: Abnahmeprotokoll #7 vom 18.07.2005
  • Konditioniermodulation: Modulationsart: FM, f mod = 400 Hz, f Hub = 100 kHz
  • Cavity-Verlustleistung: 2,6% <6,3%> 9,3% der Eingangsleistung (Quelle: Kopplertests 2004-09)
  • Eingangsreflexionsfaktor: <20%> (Quelle: Kopplertests 2004-09)
  • Verstimmungsmöglichkeiten: Durch Reaktanzen im speisenden Hohlleiter kann die Resonanzfrequenz um mindestens 100 kHz verschoben werden. Mittels der Plunger sind dagegen nur 25 kHz möglich (Quelle: Logbucheintrag 01.07.2011 15:00)