Väitös teollisuuselektroniikan alalta, Janne Holma
Väitöksen nimi on Äärimmäisen tasalatvaisia pulsseja tuottava pulssiteholähde CERNin Compact Linear Collider -hiukkaskiihdyttimeen
Map © OpenStreetMap. Some rights reserved.
Väitöskirjatutkimus on tehty Euroopan hiukkasfysiikan tutkimuskeskuksessa CERNissä osana Compact Linear Collider (CLIC) -hiukkaskiihdyttimen toteutettavuustutkimusta. Tutkimuksessa on kehitetty uusi pulssiteholähde, jolla voidaan tuottaa nopeita, erittäin tasalatvaisia jännitepulsseja hiukkaskiihdyttimen vaimennuspiirien ohjausmagneetteihin. Pulssiteholähteen jännitteen tarkkuus on olennainen parametri kiihdyttimen toiminnan kannalta. Väitöskirjassa käsitellään pulssiteholähteen toteutustavan valinta, pulssiteholähteen suunnitteluaskeleet sekä erilaisia menetelmiä pulssiteholähteen tuottamien korkeajännitepulssien jännitteen tarkkuuden parantamiseksi. Tutkimustyössä toteutettiin kaksi pulssiteholähdettä, induktiivista summainta, joilla osoitettiin kokeellisesti tarkkuutta parantavien menetelmien toimivuus. Prototyyppilaitteilla saavutettu jännitteen tarkkuus oli noin 20 kertaa parempi kuin kaupallisten pulssiteholähteiden tyypillinen tarkkuus ja paras mitä on raportoitu tieteellisissä julkaisuissa yhtä nopeita ja lyhyitä, alle yhden mikrosekunnin mittaisia, tasalatvaisia korkeajännitepulsseja tuottavalle pulssitehtolähteelle. CLIC-hiukkaskiihdyttimien vaimennuspiirien ohjausmagneetteihin vaadittu pulssien suhteellinen tarkkuus saavutettiin kaikkien muiden paitsi viimeisten vaimennuspiirien poistomagneettien osalta. Tutkimuksen perusteella myös näihin vaadittu tarkkuus voidaan hyvin todennäköisesti saavuttaa esitettyjä menetelmiä käyttäen. Pulssiteholähteen jännitteen tarkkuuden parantamisesta on hyötyä esimerkiksi tutkasovelluksissa ja teollisissa röntgenlaitteissa sekä monissa hiukkaskiihdytinsovelluksissa, muun muassa sädehoitolaitteissa ja synkrotronivalonlähteissä. Induktiivisia summaimia käytetään myös lasersytytteisen fuusioreaktion tutkimuslaitteistoissa.
Vastaväittäjänä toimii Dr. Craig P. Burkhart, SLAC National Accelerator Laboratory, Menlo Park, CA, United States
Valvojana on professori Seppo Ovaska, Aalto-yliopiston sähkötekniikan korkeakoulu, sähkötekniikan ja automaation laitos
Väittelijän yhteystiedot:
Janne Holma
p. 050 362 8992
janne.holma@cern.ch