Ein orts- und lagestablisierter Titan:Saphir-Lasertransfer für die polarisierte Elektronenquelle am S-DALINAC

Ein orts- und lagestablisierter Titan:Saphir-Lasertransfer für die polarisierte Elektronenquelle am S-DALINAC

A position stabilized Titan:Saphir-Lasertransfer for the polarized electron source at the S-DALINAC

Masterarbeit

Für die Quelle polarisierter Elektronen am S-DALINAC [1] ist eine aktive Regelung für einen evakuierten frei propagierenden etwa 40m langen Ti:Sa-Lasertransfer implementiert worden. Für einen stabilen Betrieb des Beschleunigers ist zu gewährleisten, dass die durch den Laser erzeugten Elektronenbunches gleichmäßig und definiert beschleunigt werden. Durch eine Stabilisierung des Auftreffpunktes des Lasers auf der Kathode auf unter 100 µm, während des teilweise mehrtägigen Experimentierbetriebs, wird eine korrekte Elektronenstrahlfädelung durch den S-DALINAC erreicht. Des Weiteren erlauben Aperturen für den Laserbetrieb an der Quelle eine größte Winkelabweichung von 7,2 mrad. Durch den Transport über den 40m langen Transfer erfährt der Laser im Betrieb eine Positionsabweichung von 17 mm und eine Winkelverkippung von 11 mrad. Eine aktive XY-Regelung soll den Betrieb dennoch ermöglichen. Durch den Einsatz eines I-Reglers mit einer Zeitkonstante von 100 ms ist eine Dämpfung der Positionsabweichung von -42 dB für Frequenzen bis 5 Hz erreicht worden. Für den Langzeitbetrieb ist über einen Zeitraum von 66 Stunden eine Stabilisierung der Laserposition von unter 100 ?m gezeigt worden. Gleichzeitig ist über der Einsatz mehrerer intensitätsabhängiger Positionsdetektoren mit einer Auflösung von maximal 3,3 µm / mV eine Lagestabilisierung von unter 0,36 mrad festgestellt worden.