Alignement précis des cathodes sur un accélérateur d’électrons

Les capteurs capacitifs hautement précis de Micro-Epsilon sont utilisés dans le cadre du développement des technologies d’accélérateur. Pour ces tâches de mesure, le Helmholtz Zentrum Berlin (centre Helmholtz de Berlin des matériaux et de l’énergie), fait appel aux capteurs sous forme plane avec un contrôleur modulaire capaNCDT 6220. Le système de mesure capacitif fournit des résultats de mesure précis sous des conditions environnantes extrêmes telles que les températures approchant la limite physique.

Dans le cadre du développement des technologies d’accélérateur, le Helmholtz Zentrum Berlin cherche avec le projet « bERLinPro » à mettre au point un « Energy Recovery Linac » (accélérateur linéaire avec récupération d’énergie) reposant sur une nouvelle technologie. Ils font pour cela appel à la technologie de mesure précise de Micro-Epsilon, à savoir des capteurs sous forme plane combinés avec un contrôleur capaNCDT 6220 modulaire à plusieurs canaux. Le système de mesure se laisse facilement étendre jusqu'à quatre canaux et convient de ce fait aux applications les plus flexibles. L’inclinaison et le changement de position du support durant le refroidissement à la température de 2 K (-271°C) depuis la température ambiante sont ainsi enregistrés.

Afin d’optimiser la source des paquets d’électrons à accélérer, une photocathode est introduite dans un canon à électrons haute fréquence supraconducteur. Les paquets d’électrons ainsi générés restent plus compacts lors des accélérations suivantes que ceux provenant d’autres sources et peuvent entre autres être utilisés pour obtenir des rayons X de meilleure qualité.

Les exigences envers le système de mesure utilisé sont sévères. La robustesse du système de mesure capaNCDT 6220 capacitif envers les conditions environnantes rudes le destine à cette tâche de mesure. Les températures basses proches de la limite physique, l’ultravide, le rayonnement continu de freinage des rayons X et de faibles champs haute fréquence perturbateurs créent un environnement exigeant. En plus, les capteurs de Micro-Epsilon remplissent les exigences quant à la forme de construction du capteur ainsi que la résistance thermique et la stabilité à long terme. Des capteurs avec une plage de mesure d'env. 4 mm assument la tâche de mesure qui requiert une linéarité de 10µm. Les capteurs atteignent une résolution de 0,1 µm. Grâce à son architecture modulaire, les trois points de mesure peuvent être enregistrés avec seulement un contrôleur. Les résultats sont transmis via une interface Ethernet.