Allgemeines


Die Justierung von Beschleunigerkomponenten wie Magnete, Cavities, kleineren Experimenten etc. ist eine Kernaufgaben der DESY Vermessungsgruppe.
Die räumliche Position der einzelnen Komponenten wird durch 6 Parameter (3 Translationen und 3 Rotationen) festgelegt. Sie müssen mit einer von der Maschinenphysik festgelegten Genauigkeit eingestellt werden. Dabei kommt es besonders auf die relative Aufstellgenauigkeit benachbarter Komponenten an.
Zum Beispiel sind die strahlführenden Magnete bei HERA innerhalb eines Bereichs von 100m radial und vertikal auf 0,2mm zu justieren und der Rollwinkel auf wenige 0,1mm/m einzustellen. Außerdem ist der Sollumfang des Beschleunigers auf 3mm/km einzuhalten



Erstjustierung

Die Grundjustierung der Komponenten erfolgt ausgehend von einem 3D-Referenzsystem mit Hilfe polarer Meßververfahren. Dazu trägt jeder Magnet mindestens zwei ebenfalls räumliche Messmarken (Taylor-Hobson oder PLX). Zusätzlich wird der Rollwinkel mie einem auf zwei Kugelschrauben aufgesetzten Neigungssensor eingestellt.

Die Sollkoordinaten ergeben sich aus der von der Physik vorgegebenen Maschinengeometrie und der durch eine vorherige Transfermessung ermittelten Lage der Messmarken in Bezug zur Magnetachse.
Mit Hilfe geeigneter Justiervorrichtungen zur Einstellung von Neigung, Höhe und Lage werden die Komponenten in ihre Sollposition gebracht. Dies ist Voraussetzung für die weitere Montage des Teilchenbeschleunigers wie z.B. den Einbau des Strahlrohres sowie der Wasser- und Stromversorgungsanschlüsse.

Feinjustierung


Nachdem sämtliche Komponenten installiert wurden, wird der gesamte Beschleuniger aufgemessen.
Hierdurch erhält man für jede Messmarke Abweichungen der Koordinaten im übergeordneten System, die für jede Komponente in ihre radialen, tangentialen und vertikalen Werte aufgespalten werden.

Weil die Nachbarschaftsgenauigkeit im Vergleich zur absoluten Geometrie ein größeres Gewicht hat, können langwellige Anteile der Ablagen mit Hilfe einer stetig differenzierbaren, bestanpassenden Kurve (z.B. Spline) abgespalten werden.

Die Residuen zu dieser Kurve werden dann relativ zur aktuellen Position justiert. Im Ergebnis erhält man einen glatten Verlauf des Beschleunigers.

Durch eine Schlußvermessung wird das Ergebnis der Justierung für den Maschinenbetrieb dokumentiert.