PICMA®叠层式压电促动器提高粒子加速器XFEL的效率

低温环境下加速器元件洛伦兹力的动态补偿

DESY(德国电子同步加速器)的粒子加速器XFEL采用基于超导加速结构(也称谐振器或共振腔)的加速技术。此技术专门为直线对撞机TESLA(万亿电子伏能量超导直线加速器)开发,可生成束流横截面非常小的高功率粒子束。将加速场强度保持在恒定的高水平是另一个十分重要的因素。

一个不良影响在于加速原理本身。电子在谐振器中受到电磁场的作用而加速。

由此产生的洛伦兹力作用于加速结构的侧壁上,导致微小变形,而这反过来会改变谐振器的谐振频率,使传递给电子的能量衰减。这导致粒子束具有更高的能量要求和更差的可重复性。

PICMA®叠层式压电促动器减小频移

PICMA®叠层式压电促动器在4开尔文的温度下直接作用于谐振器的外壁上。促动器在此温度下的位移明显小于室温下的位移。这种效应很容易预测,可在设计系统时予以考虑。在此低温环境下,加上还暴露在辐射中,促动器仍能达到约20年的使用寿命。PI Ceramic能够提供已预先安装在带预载的支架上的促动器,这确保了安装的便捷性。

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