Compensazione Dinamica delle Forze di Lorentz negli Elementi dell'Acceleratore in Ambienti Criogenici
Compensazione Dinamica delle Forze di Lorentz negli Elementi dell'Acceleratore in Ambienti Criogenici
L'acceleratore di particelle XFEL del DESY (German Electron Synchrotron) utilizza una tecnologia di accelerazione basata su strutture di accelerazione superconduttrici, i cosiddetti risonatori o cavità. Questa tecnologia sviluppata per il collisore lineare TESLA (Tera Electron Volt Energy Super-Conducting Linear Accelerator) permette la generazione di un raggio di particelle con una sezione trasversale molto piccola ed elevata potenza del fascio di luce. Un altro fattore molto importante è quello di tenere la forza del campo di accelerazione ad costantemente ad un alto livello.
Un effetto negativo risiede nel principio stesso di accelerazione. Gli elettroni vengono accelerati nel risonatore tramite campi elettromagnetici.
Le forze di Lorentz risultanti inoltre agiscono sulle pareti della struttura di accelerazione, portando a piccole deformazioni, che a loro volta spostano la frequenza di risonanza dei risonatori, deteriorando così il trasferimento di energia agli elettroni. Questo provoca una maggiore richiesta di energia e una minore ripetibilità del fascio di particelle.
Gli Attuatori Piezo PICMA® Riducono lo Spostamento in Frequenza
Gli attuatori piezo multistrato PICMA® lavorano a circa quattro Kelvin direttamente sulla parete esterna del risonatore. A queste temperature, lo spostamento dell'attuatore è inferiore rispetto alla temperatura dell'ambiente. Questo effetto può essere facilmente previsto ed essere preso in considerazione durante la fase di design del sistema. In questo ambiente criogenico, che è ulteriormente esposto a radiazioni, gli attuatori vengono utilizzati per un lungo periodo di tempo, fino a circa 20 anni. PI Ceramic è inoltre stata in grado di fornire gli attuatori già montati in un holder precaricato, che garantisce una semplice installazione.
