Beschreibung der Beschaffung
Zurzeit entsteht das internationale Beschleunigerzentrum FAIR, eines der größten Forschungsvorhaben weltweit, in Darmstadt, Deutschland. Mit FAIR wird Materie im Labor erzeugt und erforscht werden, wie sie sonst nur im Universum vorkommt. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus aller Welt erwarten neue Einblicke in den Aufbau der Materie und die Entwicklung des Universums, vom Urknall bis heute.
Der Collector Ring (CR) ist ein dedizierter Speicherring innerhalb der FAIR-Anlage. Seine Architektur wird durch die stochastische Vorkühlung von Sekundärpartikeln, seltenen Isotopen oder Antiprotonen bestimmt. Der CR muss drei Aufgaben erfüllen:
— Stochastische Vorkühlung von Antiprotonen aus dem Antiprotonentrenner (AS) bei einer festen kinetischen Energie von 3 GeV, die dann an den HESR-Speicherring abgegeben werden. Nach der Installation des RESR wird der Antiprotonenstrahl zur Akkumulation an diesen Ring geliefert,
— Stochastische Vorkühlung von sekundären seltenen Isotopenstrahlen, die vom Super-Fragment-Separator (Super-FRS) kommen, mit einer festen kinetischen Energie von 740 MeV / u, die dann an den RESR-Speicherring abgegeben werden,
— Massenmessungen kurzlebiger sekundärer seltener Isotopenstrahlen vom Super-FRS im isochronen Modus. Damit ein großer Bereich der Massenoberfläche bedeckt werden kann und unterschiedliche atomare Ladungszustände der Sekundärionen vorliegen, muss es möglich sein, den isochronen Modus des CR in einem Bereich von Übergangsenergien von gt = 1,43 bis gt = 1,84 abzustimmen. Diese Aufgaben definieren die Architektur des CR, wobei der Schwerpunkt auf der effektiven stochastischen Vorkühlung intensiver Strahlen stabiler Ionen, seltener Isotope oder Antiprotonen liegt. Der CR ist ein Ring mit hoher Akzeptanz, Injektions- und Extraktionskickern mit voller Apertur, HF-Hohlräumen für die Bündeldrehung, adiabatisches Debunching und Rebunching sowie ein spezielles stochastisches Kühlsystem. Um seinen dreifachen Zweck zu erfüllen, kann seine Ionenoptik auf drei verschiedene ionenoptische Modi eingestellt werden. Diese Modi benötigen 2 unterschiedliche Strompolaritäten des Magnetfelds in den CR-Magneten. Das Magnetfeld in Magnetelementen muss von positiver zu negativer Polarität und zurück in die Betriebsarten mit Antiprotonenspeicherung und dann Ionenspeicherung geändert werden. Die Moduswechselzeit muss weniger als 60 Sekunden betragen. Die CR-Dipolmagnete sind seriell geschaltet und werden von einer Stromversorgung gespeist.
Die Stromversorgung wird im Rampenmodus betrieben. Die Stromversorgung muss einen maximalen Strom von +/- 1 500A (umschaltbar innerhalb von 60s) und einer maximalen Ausgangsspannung von 2700 V. Es werden sehr hohe Anforderung an die Genauigkeit des Ausgangsstromes gestellt. Auf Grund der hohen Leistung, wird die Stromversorgung direkt von der Mittelspannungsebene (20 kV) gespeist. Ein harmonisches Filter auf der Mittelspannungsebene ist Teil der Lieferung.
Aus Sicht der Standardisierung ist es zwingend erforderlich, dass die Stromversorgung mit den ACU-Systemen und den DCCTs kompatibel sind, die von der FAIR bereitgestellt werden. Das ACU-System muss in den Steuerteil der Stromversorgung integriert sein.