Konstruktion einer verkürzten Variante eines Undulators unter Berücksichtigung des Verformungsverhaltens

Abstract

Diese Bachelorthesis umfasst die Änderungskonstruktion einer verkürzten Variante eines 5m-Undulators unter Berücksichtigung des Magnetträger-Verformungsverhaltens. Die Magnetträger sind symmetrisch, maximal zu kürzen. Alle weiteren Komponenten sollen möglichst unverändert bleiben. Vorbereitend wurden analytische Berechnungen der ungekürzten und der gekürzten Magnetträgervarianten gegenübergestellt. Die erweiterte Berechnung der Schub- und Biegeverformung wurde mit der FEM-Analyse und mit analytischen Differentialgleichungen durchgeführt. Die Verfahren wurden miteinander verglichen. Das Ergebnis der Analysen der Magnetträger-Kürzung ergab, dass sich der Belastungszustand ändert. Dieses wirkt sich auf tragende Undulator-Komponenten und auf den Biegelinienverlauf der Magnetträger aus. Damit die Funktion des Undulators gewährleistet ist, wurden konstruktive Lösungen vorgeschlagen, bewertet und ausgewählt.

This bachelor thesis includes the modification design of a shortened version of a 5m undulator considering the magnet carrier deformation behavior. The magnet carriers are to be symmetrically, maximally shortened. All other components are to remain unchanged as far as possible. Analytical calculations of the un-shortened and the shortened magnet carrier variants were compared in preparation. The extended calculation of the shear and bending deformation was carried out with the FEM analysis and with analytical differential equations. The methods were compared with each other. The result of the analyses of the magnetic beam shortening showed that the loading condition changes. This affects load-bearing undulator components and the bending line of the magnet carriers. In order to ensure the function of the undulator, design solutions were proposed, evaluated and selected.