LHC Status: Physik (p+→ ←p+)
Energie: 6.5 TeV
max. Pakete pro Ring: 2556

Radio Frequency Quadrupole (RFQ) - Protonen

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.


Bildmitte: RFQ für die Bleiionen Quelle: CERN