Germany – Particle accelerators – CCC Kryostat 2.0

Für das FAIR-Projekt an der GSI sind neue Entwicklungen im Bereich der Strahldiagnostik notwendig, um das erweiterte Spektrum der Strahlparameter abzudecken. In den Speicherringen können die Strahlintensitäten - insbesondere während der Inbetriebnahme - weit unter 1 µA liegen, was dem Detektionsbereich regulärer Strahltransformatoren entspricht. Die langsam extrahierten Strahlen aus dem SIS100 können - bedingt durch die langen Extraktionszeiten - Intensitäten bis zu einigen nA aufweisen. Aus diesem Grund ist geplant, an fünf Stellen bei FAIR ultrasensitive kryogene Stromkomparatoren (CCC) zu installieren, die auf der supraleitenden SQUID-Technologie (Superconducting Quantum Interference Device) basieren, um die Intensität der gespeicherten Strahlen, die Extraktionseffizienz und die Transmission genau zu messen. Für den stabilen Betrieb in den Beschleunigerstrahlführungen muss der CCC-Detektor in einem Heliumbad-Kryostaten gekühlt werden. Die GSI hat einen Kryostaten entwickelt, der aus einem 0,85 x 0,85 x 1,2 m großen Vakuumtank und einem Helium-Behälter mit einem Volumen von ca. 100 Litern besteht, der über Hängestangen in einer einlagigen thermischen Abschirmung befestigt ist und durch eine Kombination aus Enthalpie und externer Kühlung gekühlt wird. Besondere Anforderungen an diese Konstruktion sind (wegen der Empfindlichkeit des SQUID-Detektors) eine ausgezeichnete Schwingungsdämpfung und die Notwendigkeit eines warmen UHV-Strahlrohrs, das das Zentrum des Kryostaten durchquert. Die GSI hat ein grundlegendes Design für diesen Kryostaten erarbeitet. Die mit dieser Ausschreibung angestrebten Aktivitäten sind: Verifizierung des kryogenen Schemas, detaillierte Konstruktion, Herstellung des kompletten Kryostaten und Abnahmetests. Alle Punkte einschließlich der spezifischen Dokumentation.