Design specification for supporting and alignment systems of a linear particle collider

Abstract

Tässä työssä kehitetään tuotespesifikaatio lineaarisen hiukkaskiihdyttimen tuenta- ja asemointijärjestelmille. Kansainvälisessä Compact Linear Collider -projektissa CERN:ssä pyritään osoittamaan energialtaan usean teraelektronivoltin hiukkastörmäyttimen soveltuvuus ja toteutettavuus ennen vuotta 2010. Kiihdyttimen tarkimmat komponentit tulisi alustavasti asemoida 14 µm tarkkuudella (l #sigma# ). Lisäksi, osalle komponenteista tarvitaan värähtelyjen stabilointi 1 nm tasolle.

Tässä työssä pyritään kehittämään konseptitason linjaukset kiihdyttimen tuennalle ja asemoinnille. Työhön sisältyy aluksi taustojen kartoitus, asemoinnin tavoitteiden asettelu ja yleiskatsaus suunnitteluteorioihin, -metodologioihin ja menetelmiin. Tältä pohjalta kehitettiin tuotespesifikaatio valitun menetelmän (Pahl & Beitz) mukaisesti, mikä sisältää vaatimuslistan ja tuennan layoutin. Kehitetyn tuennan komponenteille laskettiin toleranssit.

Kiihdytin jaettiin moduuleihin, jotka kootaan maan pinnalla tunneliin kuljetusta ja viimeistä kokoonpanoa varten. Saavutetut toleranssit olivat tiukkoja, usein mikrometrien suuruusluokkaa. Lisäksi, komponenttien suuri lukumäärä toi haasteita mukanaan. Tätä työtä voi kuitenkin käyttää jatkossa perustana kiihdyttimen kehitykselle ja yksityiskohtaisemmalle suunnittelulle.