Design eines integrierten 200 MHz Leistungsverstärkers für Linearbeschleunigerstrukturen

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Beschreibung

In der vorliegenden Arbeit wurde ein neuartiges Konzept zur Hochfrequenzerzeugung untersucht. Wesentlich ist dabei, dass ein kontinuierlicher Elektronenstrahl mittels einer Ablenkeinheit eine zeitabhängige transversale Auslenkung erfährt. Strahlanteile mit großen Ablagen werden in einem Kollektor abgebremst und vernichtet, wobei ein großer Teil ihrer Energie rückgewonnen wird, während ein Teilchen ohne nennenswerte Ablenkung anschließend zu einem IH-Resonator geführt werden. Durch ein zusätzlich in den IH-Tank integriertes Strahlrohr mit Koppelspalt ist ein Energietransfer zwischen den Elektronenpaketen und dem Resonatormode realisierbar. Wesentlich ist dabei, dass die Flugrichtung der Elektronenpakete senkrecht zu der Achse des Ionenstrahls liegt, so dass die Dynamik der Ionen unbeeinflusst bleibt. Da der Resonatormode im IH-Tank seine Energie nur aus dem Elektronenstrahl bezieht, benötigt dieses Konzept keine Bauteile wie Leistungskoppler oder Leitungen. Die einzelnen Baugruppen des Generators wurden in dieser Arbeit eingehend untersucht.