Digital Low-Level RF Controllers

Mit den Schwerpunkten Materialforschung und klimaneutrale Energieversorgung ist das HZB eines von 18 Zentren der Helmholtz-Kooperation. Das HZB beschäftigt rund 1100 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter an zwei Standorten: rund 800 in Berlin-Wannsee und rund 300 in Berlin-Adlershof. Das HZB verfügt über ein Jahresbudget von rund 110 Millionen Euro und arbeitet eng mit den Universitäten und Fachhochschulen in Berlin und Brandenburg zusammen. Das HZB betreibt zwei Synchrotronstrahlungsquellen in Berlin-Adlershof, BESSY II und MLS. In den Speicherringen, die das Herzstück dieser Anlagen sind, zirkuliert ein Elektronenstrahl in einer Vakuumröhre. Beim Durchlaufen einer Biegung sendet der Strahl Synchrotronstrahlung aus, wodurch er Energie verliert. Um die Teilchenenergie konstant zu halten, wird dem Strahl Energie durch elektrische Felder in Hohlraumresonatoren zugeführt, die ihrerseits von Hochleistungs-HF-Sendern angetrieben werden. Die Steuerung von Amplitude und Phase dieser Felder erfolgt über Low-Level-HF-Controller. BESSY II ist eine Lichtquelle der dritten Generation mit 240 m Umfang, 1,7 GeV Teilchenenergie und 300 mA Nennstrom. Sie nutzt vier 500 MHz EU hom-damped cavities in ihrem Speicherring sowie eine einzelne fünfzellige PETRA-Kavität in ihrem Booster-Synchrotron. Zusätzlich befinden sich drei 1,5-GHz- und drei 1,75-GHz-Kavitäten in der Entwicklung, die 2026 bzw. 2027 installiert werden sollen. Sie sollen mehr Flexibilität bei der longitudinalen Bündelformung ermöglichen. MLS ist eine für metrologische Anwendungen optimierte Lichtquelle, die das HZB für die PTB, das nationale Metrologielabor Deutschlands, betreibt. Sie hat einen Umfang von 48 m, eine Teilchenenergie von 629 MeV und einen Nennstrom von 160 mA. Er verwendet eine einzelne 500-MHz-EU-Hom-Damped-Kavität. Zusätzlich soll im Jahr 2026 ein einzelner 1,5-GHz-Resonator der gleichen Art installiert werden.