Der RFQ ist im Prinzip ein kurzer (1.75 Meter) Linearbeschleuniger.
Ein Linearbeschleuniger beschleunigt die Teilchen auf gerader
Strecke, im Gegensatz zu Kreisbeschleunigern wie z.B. der grosse
Hauptring des LHC's. Der RFQ hat 3 Aufgaben. Er fokussiert,
beschleunigt und unterteilt den Teilchenstrom in einzelne Pakete
(Bunches). Dabei kommen Quadrupole
zum Einsatz.
Radio Frequency Quadrupole
Die Quadrupolstruktur des
RFQ besteht aus sinuswellenförmig geformten Polen (sog.
Vanes). Mit dieser besonderen Polstruktur, nimmt die Feldstärke
entlang der Flugrichtung der Protonen ständig zu und ab.
Folglich entstehen dadurch Bereiche in denen die Protonen gebremst
oder beschleunigt werden. Die Protonen rücken daher immer mehr
zu Ansammlungen zusammen – den Bunches (Teilchenpakete). Dieses Bunching ist wichtig,
da die verwendeten Magnetstrukturen und die Experimente am LHC,
genau auf die Anzahl und den zeitlichen Abstand dieser Pakete
ausgelegt sind. Der RFQ zerlegt den kontinuierlichen Strahl in 6
Packete. Die Protonenpackete verlassen den RFQ mit einer kinetischen
Energie von 750000 eV oder 750 keV und werden dann in den LINAC 2 eingespeist.
Die wellenförmigen Pole des RFQ
Das Innere des RFQ
Quelle: CERN
Radio Frequency Quadrupole (RFQ) - Bleiionen
Die Blei-Ionen 27+ geladenen Bleiionen, aus der ECR-Quelle,
durchlaufen ebenfalls einen RFQ. Dort werden sie auf 250 keV
beschleunigt, bevor sie in den Linac 3 injeziert werden.
