Transcript Reinhard Brinkmann - M-Bereichsversammlung

DESY
Beschleuniger.
Reinhard Brinkmann -M-
Herzlich willkommen zur
Versammlung des M-Bereichs!
Agenda
> Informationen und Diskussion zu folgenden Themen:
 Status des Beschleunigerbetriebs
 Projekte und Aufgaben der nächsten Jahre
 Neue Aktivitäten und Perspektiven
 Diskussion
 Erste Runde der Leistungsbewertung
 Diskussion
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Übersicht unserer grossen Aktivitäten
Projects
y2010
y2011
y2012
y2013
y2014
ILC
?
y2015
XFEL
DORIS/OLYMPUS*
PETRA-b.l. upgrade*
CW
?
HERA
?
FLASH-II*
REGAE*
PITZ
ESS?
ARD?
Operation
DORIS
PETRA
FLASH
XFEL
*: manpower resources not in original 5-year plan 2010-14
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injector
linac
PETRA-III (Leitung: Klaus Balewski)
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Sehr erfolgreicher Einstieg in den regulären Nutzerbetrieb
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Alle Entwurfsparameter erreicht – exzellente
Strahlstabilität
Strahlorbitvariation über Stunden
kleiner als 1 Tausendstel Millimeter!
0.1
(1.2m)
~ 60 h
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Ausbau PETRA Beam Lines (Leitung: W. Drube -FS-)
Beginn der
Baumassnahmen:
Ende 2012 / Anfang 2013
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DORIS-III (Leitung: Frank Brinker)
> Zuverlässiger Betrieb als „Arbeitspferd“ für die Synchrotronstrahlung
> Vorbereitungen für Einbau und Betrieb von OLYMPUS laufen
> Nach OLYMPUS Run Ende 2012/Anfang 2013 Ende des DORIS
Betriebs
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Diskrepanz in Elektron- vs. Positron-Proton Streuung
Dramatic discrepancy !
•All Rosenbluth data from SLAC and Jlab in agreement.
•Dramatic discrepancy between Rosenbluth and recoil polarization
technique
•Discrepancy explained as effect of two photon exchange (TPE)
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Aufbau und Installation von OLYMPUS….
H2-GasTargetzelle im Winter 2010/11
Shutdown installiert
 Erste Tests mit Strahl im Februar
Erster Test Run Anfang 2012, abschliessender OLYMPUS Run ~3
Monate Herbst 2012/Anfang 2013
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Vorbeschleuniger (Leitung M. Hüning, H. Ehrlichmann)
> Zuverlässiger Betrieb der Vorbeschleuniger essentiell für den
störungsfreien Nutzer-Betrieb bei PETRA im Top-up Mode
> OLYMPUS erfordert schnelles Umschalten e+/e- bei DESY-II  bereits
erfolgreich getestet
> Teststrahl Nutzung auch längerfristig weiter nachgefragt
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FLASH (Leitung: Siegfried Schreiber)
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FLASH upgrade
> Sehr umfangreiche Umbauten und Erweiterungen im Shutdown Sept
2009 – Feb 2010
Einbau 3.9GHz System 
bessere Strahldynamik +
Bunchkompression
Einbau siebtes
Beschleunigermodul  höhere
Strahlenergie / kürzere FEL
Wellenlänge
Und vieles mehr…
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sFlash: FEL „Seeding“ Experiment
> Starke Beteiligung der Uni HH (Gruppen J. Roßbach und M. Drescher)
> Auch wichtiges Vorexperiment für FLASH-II
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Brilliante Erfolge bei FLASH!
Wellenlänge im
„Wasserfenster“ (zwischen
Absorptionskanten der C
und O-Atome) erreicht!
Strahlenergie 1.25 GeV (50
MeV über Design Ziel)
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Exzellente Betriebszuverlässigkeit
FLASH Run Statistik
Herbst 2010
SASE
delivery 80%
Down 3%
Off
1%
Set-up
5%
Tuning
11%
Controls 3%
Vacuum 2%
Cryogenics
8%
Infrastructure
7%
LLRF 3%
Magnet PS
15%
Distribution of 3% downtime:
Others 18%
Laser 29%
Photon
beamlines
5%
RF Gun 8%
RF stations 2%
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FLASH-ILC-XFEL Synergie
> Lange Bunchzüge mit
hoher Intensität
> Präzise HF Regelung 
hohe Energiestabilität
40.0
ACC6
ACC7
Energy stability over 3hrs with 4.5mA
35.0
31.5 MV/m
30.0
~0.02% pk-pk
25.0
20.0
15.0
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9 Feb 2011
FLASH-II (Projektleitung: B. Faatz, -FS-)
> Erweiterung mit zweiter Undulator-Beamline und Experimentierhalle
> „Seeding“ Konzept zur weiteren Optimierung der PhotonenStrahlqualität
Gun ACC1+ACC39
1st BC
FLASH II
ACC2&3
2nd BC
ACC4,5,6,7
Up to ~1.25 GeV
sFLASH
SASE
~4.1 – 60 nm
Seed laser
SASE/HHG/HGHG
Variable gap undulator
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FLASH II
EXP. Hall
Erste Baumassnahmen ab Mitte 2011
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PITZ (Leitung: Frank Stephan)
> Design-Parameter für XFEL Injektor erreicht
> Studien zur weiteren Optimierung – Performance jenseits der XFELEntwurfsparameter möglich
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REGAE (Leitung: Klaus Flöttmann)
 Photokathoden 3 GHz RF-gun mit extrem kleiner Emittanz und fsBunchlänge für Elektronen-Diffraktions Experimente
 Gemeinsames Projekt mit der MPG-Gruppe D. Miller/CFEL
 Nutzung der freien LINAC-I Räume
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XFEL (Leitung: Hans Weise)
Photon beamlines
tunnel
Accelerator tunnel
Undulator tunnels
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DESY koordiniert das int. Accelerator Consortium
i r f u
s a c la y
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In-kind Beiträge zum Beschleunigerkomplex
Contributions to accelerator complex (total ~520M€,
preliminary)
10.4%
10.5%
CH
1.8%
DE
0.4%
ES
2.7%
5.8%
FR
IT
PL
6.5%
0.6%
61.4%
RU
SE
GmbH
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Eine von vielen DESY XFEL Aktivitäten…
AMTF Halle Frühjahr 2010
Feb 2011: Teststände im Aufbau
Bereich zum
Zusammenbau und
Test von HFKomponenten
Helium Kompressoren installiert
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ILC (Leitung: Nick Walker, enge Zusammenarbeit M - FH)
> Beteiligung beim GDE in führender Rolle
 Zeitplan sieht Fertigstellung des Technical Design Reports bis Ende 2012 vor
> Technisch Schwerpunkt auf Hochgradienten-Programm und Synergie
mit XFEL
 24 HiGrade cavities zusammen mit XFEL Serienfertigung beauftragt
 Detaillierte Untersuchungen der cavity Oberflächen
 Gute Fortschritte mit R&D weltweit und erfolgreicher Test des bei KEK montierten
internationalen Moduls („S1 global“)
 Fertigung und Tests bei XFEL werden Statistik der Cavity und Modul-Performance
drastisch vergrößern
> Entscheidung für Realisierung des ILC zZ schwer abzuschätzen
 Experimentelle Ergebnisse LHC erforderlich (welcher Energiebereich relevant??)
 Situation für Finanzierung eines multi-Mrd Projekts ist zZ und auf Sicht nicht günstig
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Gruppenleiter Klausur Nov. 2010
> Ressourcen, Randbedingungen, Perspektiven
> Kurzbeiträge aller Gruppen: Herausforderungen und Lösungsansätze
> Einzelne von je 2 Gruppenleitern vorbereitete und moderierte
Diskussions-Schwerpunkte:
 Personalthemen
 Effizienz und Zusammenarbeit
 Beschleunigerbetrieb
> Große Übereinstimmung aller Beteiligten bez. Sinn und Nutzen der
Klausur  wird regelmäßig 1x pro Jahr fortgesetzt
> Gruppenleiter haben eigene monatliche Diskussionsrunde organisiert
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Personal Ressourcen
Verteilung M-Personal auf Gruppen (FTE, total=595 Nov 2010)
M/MR
D3
M-coord
50.5
31.9
29
4.5 6 8.9
MCS
44.6
MDI
43.5
23.6
MEA
11.4
MHFe
64.4
5.5
MHFp
MHFsl
72
100.5
MIN
33.9
MKK
23.7
24
17.9
MKS
MPL
MPS
MPY
MSK
MVS
PITZ
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Personaleinsatz nach Aktivitäten
DESY M-division personnel including new projects
700
600
PETRA extension
FLASH-II
500
REGAE
Olympus
400
FTE
R&D incl PITZ
Tech infrastructure
300
XFEL
FLASH
PETRA
200
DORIS
Division management
100
0
y2008
y2009
y2010
y2011
y2012
y2013
y2014
y2015
20 – 30 FTE zusätzlich während FLASH-II und PETRA-Ausbau Projektphase
Im XFEL Projekt zusätzlich Einsatz von Projektmitteln: Verträge mit
auswärtigen Instituten, Leihkräfte, Outsourcing, befristete Einstellungen
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Neue Ideen und Perspektiven
> Es ist wichtig für DESY als ein weltweit führendes Beschleunigerlabor
neben unseren umfassenden Aufgaben beim Betrieb und bei der
Umsetzung der laufenden Projekte auch unser Innovationspotential
hochzuhalten und langfristige Entwicklungen im Blick zu haben
> Seit kurzem 2 neue Initiativen in diesem Zusammenhang:
 Ideenmarkt Beschleuniger
 Etablierung eines Forschungsprogramms Beschleuniger innerhalb
des Bereichs “Struktur der Materie” der HGF
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Ideenmarkt Juni 2010: 36 Beiträge, Nov 2010: 29 Beiträge
~ 3ms incl transients
0.5mA CW beam
5mA pulsed beam
g=24 MV/m
g=5 MV/m
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Initiative Beschleunigerforschung in der HGF
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Was ist ARD?
> Sechs Helmholtz-Zentren DESY, FZJ, GSI, HZB, HZDR, KIT
implementieren Accelerator R&D als eigenständiges
Forschungsprogramm im Bereich Struktur der Materie
> Vernetzung zwischen den Zentren und mit Kollaborationspartnern nutzt
Synergien, bringt verteilte Expertise zusammen und fördert die
Exzellenz und Effizienz des Programms
> Verbesserung der Sichtbarkeit dieses Forschungsfeldes und der
Attraktivität für junge Menschen
> Verbessert die Aufstellung der HGF-Zentren für die europäische und
internationale Kooperation
> Enge Zusammenarbeit mit Universitäten
 Exzellente Perspektiven bei DESY durch Berufungen der Profs. Florian Grüner und
Brian Foster (Humboldt Preis) an die Uni HH
 Bereits etabliert: Nachwuchsgruppe J. Osterhoff FH/Uni-HH
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ARD Programm bei DESY
> Der Fokus wird auf folgenden Programmthemen liegen:
> Supraleitende CW Hochfrequenztechnik
> Ultra-brilliante Femtosekunden Elektronenstrahlen und Wechselwirkung
mit Lasern
> Plasmabeschleunigung
proposed ARD funding
8
7
Million Euro
6
5
DESY
gesamt
4
3
2
1
0
2011
2012
2013
2014
2015ff
> Entscheidung des HGF Senats erwartet Anfang Juni 2011
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Wahrscheinliche
Limitierung 5M€
 DESY ca.
1.5M€/Jahr
Bitte Fragen und Diskussionsbeiträge!
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Häufigkeit
Statistik der Leistungsbewertung im M-Bereich
Punktzahl
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Statistik Gruppen-Mittelwerte
6
5
Haeufigkeit
4
3
2
1
0
21-23 23-25 25-27 27-29 29-31 31-33 33-35 35-37 37-39 39-41 41-43 43-45 45-47 47-49 49-50
Punktzahl Gruppenmittelwert
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Bitte Fragen und Diskussionsbeiträge!
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