Präzisions-HV Messung für Experimente der Stoßspektroskopie; Verbund: ErUM-FSP T05 - Aufbau von APPA bei FAIR

Abstract

Im Berichtszeitraum wurde ein Präzisions-HV-Teiler für die Vermessung kurzer Hochspannungsstufen, wie sie in Experimenten der Stoßspektroskopie am CRYRING und am ESR vorkommen, fertiggestellt, kalibriert und in zwei Strahlzeiten zur dielektrischen Rekombination an Ne3+ und Au75+ Ionen am CRYRING erfolgreich eingesetzt. Die Arbeiten bauten auf Vorarbeiten aus der vorhergehenden Förderperiode auf, in der im Rahmen von zwei Masterarbeiten eine erste Version des Teilers entwickelt und getestet wurde. Die damals zu Tage getretenen Unzulänglichkeiten (Probleme der Kontaktierung der Teilerkomponenten, schwierige manuelle Justage der Frequenzkalibration) konnten im Berichtszeitraum durch Umbauten und die Entwicklung einer computergesteuerten, automatisierten Frequenzkompensation behoben werden. Der neue Teiler weist sowohl zeitlich, als auch in Abhängigkeit der angelegten (statischen) Hochspannungen eine hohe Stabilität der Skalenfaktoren im Bereich weniger ppm auf. Werden Spannungsstufen von bis zu 1 kV Amplitude am Eingang des Teilers angelegt, stabilisiert sich der Skalenfaktor (bei korrekt eingestellter Frequenzkompensation) innerhalb von 2 ms in einem ±10 ppm Bereich. Eine zusätzlich beobachtete langsamere Komponente der Teilerantwort führt bei der Vermessung von Spannungsstufen zu Abweichungen vom vorher vermessenen DC-Skalenfaktor. Diese Abweichungen wurden in Abhängigkeit der Basisspannung und der Amplituden der Spannungssprünge charakterisiert und können bei der Analyse der Teilerdaten korrigiert werden. Der Ursprung des beobachteten Verhaltens ist Gegenstand zukünftiger Untersuchungen.