PICMA®疊層式壓電促動器提高粒子加速器XFEL的效率

低溫環境下加速器元件洛倫茲力的動态補償

DESY(德國電子同步加速器)的粒子加速器XFEL采用基于超導加速結構(也稱諧振器或共振腔)的加速技術。此技術專門為直線對撞機TESLA(萬億電子伏能量超導直線加速器)開發,可生成束流橫截面非常小的高功率粒子束。将加速場強度保持在恒定的高水平是另一個十分重要的因素。

一個不良影響在于加速原理本身。電子在諧振器中受到電磁場的作用而加速。

由此産生的洛倫茲力作用于加速結構的側壁上,導緻微小變形,而這反過來會改變諧振器的諧振頻率,使傳遞給電子的能量衰減。這導緻粒子束具有更高的能量要求和更差的可重複性。

PICMA®疊層式壓電促動器減小頻移

PICMA®疊層式壓電促動器在4開爾文的溫度下直接作用于諧振器的外壁上。促動器在此溫度下的位移明顯小于室溫下的位移。這種效應很容易預測,可在設計系統時予以考慮。在此低溫環境下,加上還暴露在輻射中,促動器仍能達到約20年的使用壽命。PI Ceramic能夠提供已預先安裝在帶預載的支架上的促動器,這确保了安裝的便捷性。

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