SIS100 QP-Dublett: Status und nächste Aufgaben Inhalt: Beteiligte Fachgebiete und Mitarbeiter...

SIS100 QP-Dublett:SIS100 QP-Dublett:Status und nächste Aufgaben Status und nächste Aufgaben

Inhalt:Inhalt:• Beteiligte Fachgebiete und Mitarbeiter• Varianten der QP – Dublett Module• Entwicklungsstatus• Weitere Aufgaben• Ausblick bis 2012-03

Beteiligte Fachgebiete und MitarbeiterBeteiligte Fachgebiete und Mitarbeiter

Sextupole MagnetSMS: K. Sugita

QP MagnetSMS: E. Fischer

CollimatorSynchrotrons: L. Bozyk

Steering MagnetSMS: K. Sugita

Beam position monitorSD: P. Kowina

Träger undAufhängungSMS: J. P. Meier

KryostatSMS: J.P. Meier

Bus Bar SystemSMS: E. Floch

Kryogene VersorgungKMT: M. Kauschke

Verantwortlichkeiten für Teilgewerke des QP-Dublett Moduls, Stand 2012-01Verantwortlichkeiten für Teilgewerke des QP-Dublett Moduls, Stand 2012-01(am Beispiel der Konfigurationsvariante 3-F2)

Weitere Teilgewerkeund Aufgabengebiete:Strahlrohr: Vakuum-Systeme, S. WilfertVermessung & Justage: KMT, I. PschornSystemintegration: SMS, J.P. MeierSL Kabel: SMS, H. Mueller

StromzuführungenSMS: H. Raach Kalt-Warm-Übergang

SMS: J. P. Meier

Weitere Mitarbeiter ausanderen Abteilungen:Konstruktion Kryostattechnik: ZT, G. HessKonstruktion Magnettechnik: ZT, J. Macavei

Aktueller Stand.Ohne Anspruch

auf Vollständigkeit

Varianten der QP – Dublett ModuleVarianten der QP – Dublett Module

11 Varianten von QP – Dublett Modulen11 Varianten von QP – Dublett Modulen

Typ 1-F1: Modul in der Geraden mit Typ F1 fokussierendem QP-Magnet F1+ST BPM+QD

Typ 1-F2: Modul in der Geraden mit Typ F1 fokussierendem QP-Magnet F2+ST BPM+QD

Typ 2-F2: Modul am Bogenende entgegen der Strahlrichtung (US) MC+F2+ST BPM+QD

Typ 3-F1: Modul in der Bogensektion mit Typ F1 fokussierendem QP-Magnet BPM+F1+ST COL QD+CVTyp 3-F2: Modul in der Bogensektion mit Typ F2 fokussierendem QP-Magnet BPM+F2+ST COL QD+CVTyp 4-F1: Modul in der Bogensektion mit Typ F1 fokussierendem QP-Magnet CH+F1+ST COL QD+BPM Typ 4-F2: Modul in der Bogensektion mit Typ F2 fokussierendem QP-Magnet CH+F2+ST COL QD+BPM Typ 5-F2: Modul in der Bogensektion mit Typ F2 fokussierendem QP-Magnet BPM+F2+ST COL QD

Typ 6-F1: Modul am Bogenende in Strahlrichtung (DS) BPM+F1+ST COL QD+MC

Typ 7-F1: Injektions Modul BPM+F1+ST COL QD+MCInj. QF Inj. QD

Typ 8-F2: Extractions Modul MC+F2+ST BPM+QDExt. QF Ext. QD

Strahlrichtung!

Geräte Konfiguration

Abkürzungen:F1, F2: QP-Magnet, fokussierend Typ F1 bzw F2 BPM: Beam Position MonitorQD: QP-Magnet, defokussierend CH, CV: Chomaticity Sxtupole, horizontav bzw. vertikalST: Steering Magnet COL: KollimatorInj. bzw. Ext. QF, QD: Injektions- bzw. Extraktions QP, fokussierend bzw. defokussierend

EntwicklungsstatusEntwicklungsstatus

Status der CAD – Modelle:Status der CAD – Modelle: Typ 1-F1 und 1-F2 UnvollständigUnvollständig

Anstehende Arbeiten:- Detaillierung thermischer Schild- Detaillierung Bus Bar System- Planung und Detaillierung

der Bypass Line Anbindung- Planung und Detaillierung

der Träger Kühlung- Planung und Modellierung

elektrischer Kabel und Leitungen- Detaillierung der Strahlrohr Kompensation- Planung und Modellierung der

kryogenen beschaltung der Geräte- Detaillierung der Stromzuführungen- Abbildung aller Varianten

SAP Zg. Nr.: MAG-000-E59-000.000Derzeit nur ein Modell für zwei Varianten!

Strahlrichtung!


Status der CAD – Modelle:Status der CAD – Modelle: Typ 3-F1, 3-F2, 4-F1, 4-F2 und 5-F2 UnvollständigUnvollständig


des Vorlaufs für die Strahlrohrkühlung- Planung und Detaillierung

der Träger Kühlung- Planung und Modellierung


kryogenen Beschaltung der Geräte- Detaillierung der Stromzuführungen- Abbildung aller Varianten

Strahlrichtung!

SAP Zg. Nr.: MAG-000-E55-000.000Derzeit nur ein Modell für fünf Varianten!


Status der CAD – Modelle:Status der CAD – Modelle: Typ 2-F2 UnvollständigUnvollständig



des Vorlaufs für die Strahlrohrkühlung- Planung und Modellierung


kryogenen Beschaltung der Geräte- Detaillierung der Lagerung des Multipols- Detaillierung der Stromzuführungen

Strahlrichtung!

SAP Zg. Nr.: MAG-000-E75-000.000


Status der CAD – Modelle:Status der CAD – Modelle: Typ 6-F1 UnvollständigUnvollständig



des Vorlaufs für die Strahlrohrkühlung- Planung und Modellierung


kryogenen Beschaltung der Geräte- Detaillierung der Lagerung des Multipols- Detaillierung der Stromzuführungen

Strahlrichtung!

SAP Zg. Nr.: MAG-000-E57-000.000


Status der CAD – Modelle:Status der CAD – Modelle: Typ 7-F1

Anstehende Arbeiten:- Planung und Detaillierung


des Vorlaufs für die Strahlrohrkühlung- Planung und Modellierung der

kryogenen Beschaltung der Geräte- Detaillierung der Stromzuführungen

Laufende Arbeiten- Überprüfung bzw. Neuerstellung des

Träger- und Aufhängungskonzeptes- Detaillierung thermischer Schild- Detaillierung Bus Bar System- Planung und Modellierung

elektrischer Kabel und Leitungen- Detaillierung der Strahlrohr Kompensation- Detaillierung der Lagerung des Multipols

SAP Zg. Nr.: S13-V01-XXX-636.000

Strahlrichtung!

UnvollständigUnvollständigDerzeit in Arbeit bei Fa. Bruker


Status der CAD – Modelle:Status der CAD – Modelle: Typ 7-F1SAP Zg. Nr.: S13-V01-XXX-454.000

Strahlrichtung!

UnvollständigUnvollständig

Anstehende Arbeiten:- Überprüfung bzw. Neuerstellung des

Träger- und Aufhängungskonzeptes- Detaillierung thermischer Schild- Detaillierung Bus Bar System- Planung und Modellierung

elektrischer Kabel und Leitungen- Detaillierung der Strahlrohr Kompensation- Detaillierung der Lagerung des Multipols- Planung und Detaillierung


des Vorlaufs für die Strahlrohrkühlung- Planung und Modellierung der

kryogenen Beschaltung der Geräte- Detaillierung der Stromzuführungen

Weitere AufgabenWeitere Aufgaben

Status – Kryostat Entwicklung (JPM, 2012-01-18)Status – Kryostat Entwicklung (JPM, 2012-01-18)• Kryostat Vakuum Behälter

- Es liegen detaillierte Entwürfe vor- Es existieren keine Rechnungen zur Festigkeit

• Thermischer Schild- Es existiert ein grundlegender Entwurf (entkoppelter Vorlauf)

• Kalt-Warm-Übergänge- Es existieren zwei Prototypen des Strhalrohr-Kalt-Warm-Überganges, welche bereits mehrfach im Einsatz waren- Eine optimierte Version ist spezifiziert und wird mit dem nächsten Dipol-Magnet geliefert (2 Stk.)- Für die Anpump-Kalt-Warmübergänge existieren nur erste Entwürfe

• Systemintegration- Es existiert derzeit keine eigene Nomenklatur für die QP-Dublett Module- Die He – Leitungsträger existieren nur als Entwurfsversion ohne besondere Berücksichtigung korrekter

Kontraktionskompensation- Die Fest–Loslager–Konfiguration der kalten Masse ist grundlegend geplant ohne weitere Detaillierung- Die Fixpunkte der Strahlrohre wurden geplant- In einer ersten Simulation wurde das Kontraktionsverhalten der Strahlrohre in der kalten Masse untersucht- Für das Träger-Konzept liegt ein fundierter Entwurf vor. Es wurden noch keine mechanischen Berechnungen hierzu

vorgenommen- Das Konzept der Kalte-Masse-Aufhängung liegt vor und ist grundsätzlich durch mehrere Tests am DP-Modul bestätigt- Die Strahlrohrkompensation liegt in einem fragwürdigen Konzept vor. - Für die Bus Bar Kompensation gilbt es einen bisher nicht bestätigten groben entwarf- Das Kryostat – Kompensationssystem liegt als entwarf vor- Eine erste Studie zur Positions- und Lagestabilität der kalten Masse ist in Planung- Es gibt bisher keinen Entwurf für das Überdruck-Sicherheitssystem des Kryostaten- Es existiert keine Planung für Sensoren und Aktuatoren


Status – Montage- und Justage Prozess (JPM, 2012-01-18)Status – Montage- und Justage Prozess (JPM, 2012-01-18)• Es existiert ein erste Vorschlag zum Montage – Konzept• Ein konkreter Vorschlag zum Justage-Konzept ist nicht bekannt

Anstehende Arbeiten - Kryostat Entwicklung (JPM, 2012-01-18) Anstehende Arbeiten - Kryostat Entwicklung (JPM, 2012-01-18) • Kryostat Vakuum Behälter

- Die Entwürfe der unterschiedlichen Kryostat-Vakuumbehälter müssen auf mechanische Stabilität geprüft werden• Thermischer Schild

- Berechnung des Abkühlverhaltens und der Temperaturverteilung- Detaillierung des Service-Port Schildes- Entwurf des Kühlschemas und der Verrohrung des Service-Port Schildes- Entwurf der Superisolation

• Kalt-Warm-Übergänge- Die vorhandenen Messdaten müssen Ausgewertet werden- Prototypen müssen in einer beschleunigten Lebensdauerprüfung unter kryogenen Bedingungen getestet werden- Die finale Spezifikation muss erstellt werden- Die Anpump-Kalt-Warm-Übergänge müssen grundsätzlich detailliert entwickelt werden

• Systemintegration- Die Nomenklatur für die QP-Dublett-Module muss entwickelt werden- Das Trägersystem der He-Leitungen muss unter Aspekten der Kompensation und Stabilität optimiert werden- Die Loslager der Magnete in der kalten masse müssen korrekt dimensioniert (Verklemmfrei und stabil) werden- Die Fixierung der Strahlrohre und deren Kompensationskonzept muss überarbeitet und detailliert werden- Das Design des Träger-Systems muss detailliert und mit geeigneten Methoden auf Stabilität geprüft werden.- Das Aufhängungskonzept und dessen thermische Abfangungen müssen im detail ausgelegt werden- Für das Gesamtsystem muss ein Untersuchung zur Positions- und Lagestabilität vorgenommen werden

Anstehende Aufgaben – Montage- und Justage Prozess (JPM, 2012-01-18)Anstehende Aufgaben – Montage- und Justage Prozess (JPM, 2012-01-18)• Die Montage- und Justage Prozesse müssen vollständig erarbeitet und werden

Anstehende Aufgaben – Überdruck-Sicherheitssystem (JPM, 2012-01-18)Anstehende Aufgaben – Überdruck-Sicherheitssystem (JPM, 2012-01-18)• Das Überdruck-Sicherheitssystem muss für den Gesamtem SIS100 und für dessen einzelne Module erarbeitet werden


Anstehende Arbeiten - Strahlrohr-Entwicklung (S. Wilfert, 2012-01-16):Anstehende Arbeiten - Strahlrohr-Entwicklung (S. Wilfert, 2012-01-16):• Konzeptionierung der Anbindungen an die Kühlleitungen• Detaillierung der Anbindung an BPM• Überprüfung und Detaillierung des Kompensations-Konzeptes• Untersuchung

- des Abkühlverhaltens und Temperaturverteilung- der magnetischen Feldqualität unter Einfluss der Strhalrohr-Kühlrohre- der strukturmechanischen Integrität unter verschiedenen Betriebsbedienungen

Status – Beam Position Monitor (P. Kowina, 2012-01-19):Status – Beam Position Monitor (P. Kowina, 2012-01-19):• Seit 2011-12 existiert ein Prototyp des BPM• Es existiert ein CAD – Modell welches in den QP – Dublett Modulen integriert ist• Es existieren erste Konzepte zur Anbindung BPM – Strahlrohr und QP - Joch

Anstehende Arbeiten – Beam Position Monitor (P. Kowina, 2012-01-19):Anstehende Arbeiten – Beam Position Monitor (P. Kowina, 2012-01-19):• Testen des Prototypen• Detaillierung der Anbindung an Strahlrohr und QP – Joch• Die Installation und Reinigung des BPM muss entwickelt und geplant werden


Status – Kollimator (L. Bozyk, 2012-01-18):Status – Kollimator (L. Bozyk, 2012-01-18):• Seit 2011 existiert ein erfolgreich getesteter Prototyp des Kollimators• Es existiert ein konzeptionelles CAD – Modell welches in den QP – Dublett Modulen integriert ist

Anstehende Arbeiten – Kollimator (L. Bozyk, 2012-01-18):Anstehende Arbeiten – Kollimator (L. Bozyk, 2012-01-18):• Anpassung des aktuellen Kollimatorkammer-Entwurfs zur Optimierung der Integrierbarkeit im QP-Dublett-Modul• Entwicklung der Kühlung (Kollimator Block: 50-80K, Kammer: 4.5K)• Optimierung und Detaillierung der Anbindung an den Träger• Optimierung der Anbindung an das Strahlrohr und der Kontraktions-Kompensation• Planung und Implementierung der Signalkable und der Signal-Durchführungen

Status - Chromaticity Sextupole Magnet (KS, 2011-01-17)Status - Chromaticity Sextupole Magnet (KS, 2011-01-17)• Es existiert ein Design-Vorschlag seitens GSI• GSI wird eine Spule zur Fertigung eines Prototyp-Magneten an JINR liefern• GSI bereitete eine Spezifikation für ein Ausschreibungsverfahren vor

Status - Steering Magnet (KS, 2011-01-17)Status - Steering Magnet (KS, 2011-01-17)• Es existiert ein vorläufiger Design-Vorschlag seitens GSI

Status - SL-Kabel (KS, 2011-01-17):Status - SL-Kabel (KS, 2011-01-17):• Es existiert ein Design-Vorschlag: Nuclotron – Kabel mit isolierten Einzelleitern

Anstehende Aufgaben - SL-Kabel (KS, 2011-01-17):Anstehende Aufgaben - SL-Kabel (KS, 2011-01-17):• Produktion des Kabels• Testen des Kabels• Entwicklung, Prototypenfertigung und testen eines SL-Kabels mit Einzelleiterverbindung


Anstehende Aufgaben – Korrektor-MagnetentwicklungAnstehende Aufgaben – Korrektor-Magnetentwicklung (KS, 2011-01-17):(KS, 2011-01-17):• Detaillierung Fertigstellung der CAD-Modelle und Zeichnungen der Korrektor-Magnete zur Ausschreibungsreife

(nach Kabel-Test)

Status – Bus Bar System (ErF, 2011-01-16):Status – Bus Bar System (ErF, 2011-01-16):• Es existieren nur wenige kryo-elektrische Schaltpläne für das Bus Bar System

Anstehende Aufgaben - Bus Bar System (ErF, 2011-01-16):Anstehende Aufgaben - Bus Bar System (ErF, 2011-01-16):• Die QP-Magnet Anschlusskonfiguration muss definiert werden (Typ I: Inner connection, Typ O: outer connection)• Die Bus Bar Struktur muss Entwickelt werden unter Berücksichtigung der Anforderungen des Magnet-Testing• Die kryo-elektrische Beschaltung aller QP-Dublett Module muss entwickelt und dokumentiert werden• Entwickelt und Dokumentation der SL-Kabel-Verlegung zur Versorgung der Korrektor-Magnete für alle QP-Dublett

Module• Entwickelt und Dokumentation der kryo-elektrischen Schnittstellen zu den Bypass – Leitungen für alle QP-Dublett

Module• Vollständige Quench Rechnung für den neuen 3-lagigen QP – Spulentyp.

Status - Lokale Stromzuführung (HR, 2012-01-16)Status - Lokale Stromzuführung (HR, 2012-01-16)• Es existiert ein grobe Bauraummodell der lokalen Stromzuführungen

Anstehende Aufgaben – Anstehende Aufgaben – Lokale Stromzuführung (HR, 2012-01-16, ErFLokale Stromzuführung (HR, 2012-01-16, ErF,, 2012-01-24 ): 2012-01-24 ):• Auslegungsrechnung• Entwicklung des mechanischen Designs• Erstellung der Spezifikationen• Planung des Regelungssystems und der Rack - Aufstellung


Status - KryogenikStatus - Kryogenik• Es existiert keine Planung der kryogenen Beschaltung der QP-Dublett Module

AnstehendeAnstehende Aufgaben – KryogenikAufgaben – Kryogenik• Planung und Dokumentation kryogenen Beschaltung zur

- Magnet Kühlung,- Bus bar Kühlung,- Kollimator Kühlung (bei 4.5 K und 50 – 80 K),- Strahlrohr Kühlung,- Träger Kühlung,- Schildkühlung.

• Planung und Dokumentation der Rohrleitungsverlegung für genannte Zwecke• Planung und Dokumentation der kryogenen Schnittstellen zu den Bypass Leitungen

Ausblick bis 2012-03Ausblick bis 2012-03

Aufgaben die voraussichtlich bis 2012-03 erledigtAufgaben die voraussichtlich bis 2012-03 erledigtoder teilweise erledigt werden könnenoder teilweise erledigt werden können• Detaillierte Desing-Studie des Injektions-Moduls (Bruker) • Stabilitäts-Studie (teilweise) • Erstellung von CAD-Modellen und Zeichnungen der Entwürfe aller QP – Modul Varianten• Entscheidung über die Konfiguration der BUS Bars (I-Typ, O-Typ)• Erstellen einer Arbeitsversion der detaillierten Spezifikation der QP-Dublett des SIS100 Beschleunigers• Entwurf der Träger - Kühlung • Entwurf der Kollimator – Kühlung (50 – 80 K)

Die Fertigstellung jeglicher anderer Aufgabe kann aufgrund der Personalsituation und der äußerst vitalen Prioritäten-Politik des FAIR - Projektes nicht voraus gesagt werden.

SIS100 QP-Dublett: Status und nächste Aufgaben Inhalt: Beteiligte Fachgebiete und Mitarbeiter...

Documents

Transcript of SIS100 QP-Dublett: Status und nächste Aufgaben Inhalt: Beteiligte Fachgebiete und Mitarbeiter...