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Einsatz mobiler Lasermesstechnik bei der Erfassung von Strahlführungselementen eines Elektronenlinearbeschleunigers

Cornelia Eschelbach, Michael Lösler, Philipp Winkemann, Michaela Arnold, Norbert Pietralla

Der Supraleitende Darmstädter Elektronenlinearbeschleuniger (S-DALINAC) des Instituts für Kernphysik der Technischen Universität Darmstadt besteht seit 1991 und wurde seit dieser Zeit mehrfach umgebaut und erweitert. Im ersten Quartal 2015 erfolgte die hochpräzise Erfassung der räumlichen Position und Ausrichtung von Dipol- und Quadrupolmagneten und der Strahlführung zwischen den Kryostatmodulen, die als Planungsgrundlage für eine zusätzliche dritte Rezirkulationsstrahlführung und den Umbau eines nachfolgenden Strahlführungsabschnitts dient. Um die hohen Genauigkeitsanforderungen zu erfüllen, wurde die Aufnahme mit dem mobilen Lasertracker Leica AT401 des Labors für Industrielle Messtechnik der Frankfurt University of Applied Sciences (FRA-UAS) durchgeführt. Zur Auswertung der Lasertrackerdaten gehörte neben einer Bündelausgleichung mit einem umfangreichen stochastischen Modell auch die Ableitung geometrischer Primitiven zur Bestimmung der räumlichen Ausrichtung der Magneten und zur Ableitung des Strahlverlaufs. Zusätzlich erfolgte eine räumliche Aufnahme des kompletten Beschleunigers mit dem Laserscanner FARO Focus3D S 120 des Labors für Geoinformation der FRA-UAS. Die registrierte Punktwolke lieferte Kenngrößen, um logistische Fragestellungen oder räumliche Restriktionen bereits im Vorfeld der Umbauplanung ohne erneuten Hallenzutritt zu beantworten. Dieser Beitrag stellt die Herausforderungen des Mess- und Auswerteprozesses in den Mittelpunkt und gibt einen kurzen Einblick in die gegenwärtigen Entwicklungen.

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