Fallstudie: Argonne National Laboratory

ANL APS, APS-U und Televac®

Wissenschaftler des Argonne National Laboratory mit Televac-Vakuum-Messgeräten

Televac® ist eine Partnerschaft mit dem Argonne National Laboratory (ANL ) und dessen Advanced Photon Source (APS) eingegangen. An der APS gibt es ein Synchrotron, in dem Elektronen für Experimente auf nahezu Lichtgeschwindigkeit beschleunigt werden. Die Synchrotronanlage umfasst einen Linearbeschleuniger, ein Booster-Synchrotron und einen Speicherring. Im Linearbeschleuniger befindet sich eine Glühkathode, die Elektronen erzeugt. Mit den verschiedenen Beschleunigern (Linear- und Synchrotron) werden die Elektronen auf über 99,999 % der Lichtgeschwindigkeit beschleunigt. Im Linearbeschleuniger erreichen die Elektronen eine Energie von etwa 450 MeV, bevor sie in das Booster-Synchrotron injiziert werden, wo sie eine Energie von etwa 7 GeV erreichen.

Der Linearbeschleuniger, das Booster-Synchrotron und der Speicherring befinden sich ständig im Ultrahochvakuum (UHV), um zu verhindern, dass die beschleunigten Elektronen bei ihrer Reise mit annähernder Lichtgeschwindigkeit mit anderen Teilchen kollidieren. Das APS wurde ursprünglich 1995 in Betrieb genommen, und seit der ursprünglichen Installation haben sich bedeutende technologische Fortschritte ergeben. Im Jahr 2020 startete die APS ein Projekt mit der Bezeichnung APS-U (Advanced Photon Source - Upgrade), um die Beschleuniger und den Speicherring mit komplett neuer Ausrüstung auszustatten. Dazu gehört auch die Vakuummessung mit Hunderten von neuen Vakuumsteuerungen und Vakuummessgeräten, die für die Messungen in der riesigen Anlage mit einem Speicherringumfang von etwa 1,1 km oder 3.600 Fuß benötigt werden.

Die Herausforderung und die Lösung

APS-U hatte strenge Anforderungen an die Vakuummessung für die Aufrüstung und einen engen Zeitplan, und hier kam Televac® ins Spiel. In direkter Zusammenarbeit mit dem APS-U-Team wurde der vielseitige MX200-Vakuumcontroller von Televac® zusammen mit unserem branchenführenden Konvektionsvakuummessgerät(dem Televac® 4A) und dem doppelt invertierten Magnetron-Kaltkathoden-Vakuummessgerät(dem Televac® 7FCS) ausgewählt. Diese Vakuummesskonfiguration ermöglichte eine hochpräzise Vakuummessung in einem weiten Bereich von über Atmosphäre (1000 Torr) bis hinunter zu UHV oder 1*10-11 Torr.

Argonne National Laboratory Strahlengang

Das einzigartige Design der Televac® 7FCS-Kaltkathode war aus drei Gründen gut für die APS-U-Anforderungen geeignet: Sie enthält einen thermionischen Emitter, hat ein doppelt invertiertes Magnetron-Design und ist reinigbar. Der thermionische Emitter oder Starterfaden ermöglicht einen schnellen Start der Kaltkathode im UHV und löst damit die mit der APS-U-Anforderung für den Start von Kaltkathoden im UHV verbundenen Herausforderungen. Das doppelt invertierte Magnetron-Design reduziert magnetische Streufelder und bietet einen größeren Messbereich als typische Kaltkathoden (bis zu 1*10-11 Torr), was genaue UHV-Messungen ermöglicht, die für APS-U entscheidend sind. Die leichte Reinigbarkeit bedeutet, dass das Messgerät in einer Anwendung wie der von APS-U, in der die Geräte jahrzehntelang ohne oder mit nur geringem Eingriff des Bedieners in Betrieb bleiben müssen, unbegrenzt haltbar ist.

Zu den weiteren einzigartigen Konstruktionsmerkmalen des von Televac® angebotenen Vakuummesssystems gehörten die Strahlungsbeständigkeit der Messgeräte und Kabel, die Kompatibilität von EPICS/ synApps über RS-232-Kommunikation, ultraschnelle Abtast- und Reaktionszeiten der Vakuummessgeräte von bis zu ≤10 ms, bis zu 8 Prozesssteuerungsrelais-Sollwerte, die jedem der angeschlossenen Vakuummessgeräte zugewiesen werden können, und bis zu 8 Vakuummessgeräte, die gleichzeitig von einem einzigen MX200-Vakuumcontroller gesteuert und angezeigt werden. Dank der Flexibilität und der kurzen Lieferzeiten von Televac® konnten wir auch alle Lieferanforderungen für APS-U erfüllen. Um mehr über unsere Vakuummesslösungen für Teilchenbeschleuniger und Synchrotrons zu erfahren, besuchen Sie unsere spezielle Seite für diesen Markt und diese Anwendung.

Televac® Zusammenfassung

Die Marke Televac® von The Fredericks Company stellt hochwertige Vakuumsensoren, Messgeräte und Kontrollinstrumente mit extrem kurzen Lieferzeiten von 2 Wochen oder weniger her, wobei vorrätige Artikel am nächsten Tag geliefert werden. Unsere umfangreiche Produktlinie für die Vakuummessung umfasst branchenführende Kaltkathodenmessgeräte, Thermoelementmessgeräte und präzisionsgefertigte Heißionisationsmessgeräte sowie die modernsten digitalen Kommunikationsprotokolle wie EthernetIP. Wir garantieren die Zufriedenheit unserer Kunden und unser "nicht zu groß, nicht zu klein"-Ansatz ermöglicht es uns, eine echte Partnerschaft zu bieten. Unsere Produkte decken den gesamten praktischen Vakuumbereich von 10-11 bis104 Torr ab und liefern schnell ansprechende Vakuummesswerte, überragende Empfindlichkeit und unvergleichliche Kontaminationsbeständigkeit.

Kundendienst und Support

Obwohl ein zeitnaher Kundendienst und fachkundige Produktunterstützung ein Standard im Geschäftsleben sein sollten, scheint dies in letzter Zeit eher die Ausnahme als die Regel zu sein. Die schnelle und kontinuierliche Unterstützung, die Sie benötigen, ist besonders wichtig, wenn Sie zeitkritische technische Herausforderungen zu bewältigen haben. An diesem Punkt brauchen Sie nicht nur ein Teil - Sie brauchen einen Partner, und auf den fachkundigen Produkt-Support von Televac® können Sie sich verlassen, denn Sie haben jederzeit Zugang zu unseren Produktspezialisten, Ingenieuren und unserem Führungsteam.

Wir bei Televac® können auf eine mehr als 85-jährige Tradition der Unterstützung und Partnerschaft zurückblicken, in der wir Seite an Seite mit Forschungseinrichtungen und OEM-Kunden auf der ganzen Welt in verschiedenen Märkten und bei buchstäblich Hunderten von Anwendungen zusammengearbeitet haben. In dieser Zeit haben wir uns ein umfangreiches Branchenwissen über Vakuummessgeräte und fortschrittliche Fertigungstechniken angeeignet. Unser Team aus Konstrukteuren, Ingenieuren und Support-Spezialisten steht Ihnen zur Verfügung, um dieses Wissen und diese Erfahrung in die komplexesten (oder einfachsten) Projekte einzubringen, die Sie uns vorlegen. Wir entwickeln qualitativ hochwertige, kosteneffiziente Produkte und Komponenten, die auch Ihre anspruchsvollsten Designanforderungen erfüllen.

Mehr über Televac®

Die Marke Televac® von The Fredericks Company ist stolz darauf, ein von Frauen geführtes Kleinunternehmen (WOSB) zu sein. Wir sind nach ISO 9001:2015 zertifiziert und beim US-Außenministerium als ITAR-konform registriert. Alle unsere Produkte werden in unserem Werk in Huntingdon Valley, PA, entwickelt und hergestellt.

Wenn Sie weitere Informationen wünschen, besuchen Sie unsere Website für einen Online-Chat oder Video-Chat unter www.frederickscompany.com, senden Sie uns eine E-Mail an [email protected] oder rufen Sie uns an unter +1 215 947 2500. Wir freuen uns auf die Zusammenarbeit mit Ihnen!

Bildnachweis: Argonne National Laboratory

Verwandte Produkte

Televac Vakuum-Controller Vakuum-Steuergerät Vakuum-Druckregler, MX200, Fredericks, 215 947 2500

MX200 Vakuum-Controller

- EPICS und synApps kompatibel
- CE und NRTL zertifiziert, UL gelistet
- ≤10 Millisekunden Reaktionszeit

Televac-Vakuummeter Konvektionsmessgerät pirani Vakuum-Messumformer

4A Konvektionsvakuummessgerät

- Atmosphäre bis 10-3 Torr
- Strahlungsbeständig
- Hohe Ausheiztemperaturen (200 °C)

Televac Vakuum-Manometer Kaltkathoden-Manometer, 7FC, 7FCS, The Fredericks Company, 215 947 2500

7FCS Schnellstart-Kaltkathoden-Vakuum-Messgerät

- 1*10-11 Torr bis 1*10-2 Torr
- Schnelle Zündung bei UHV
- Widerstandsfähig gegen Gaseinbrüche
- Reinigbar für längere Lebensdauer des Sensors