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Entwurf und Realisierung einer planaren Stehwellenstruktur fuer Millimeterwellen

Apel, Rüdiger

Fak. 4 Elektrotechnik und Informatik

Fuer die Erforschung der Struktur von Materie spielen Teilchenbeschleuniger eine wesentliche Rolle; sie liefern die fuer die Experimente benoetigte hochenergetische Strahlung. Neben diesem klassischen Einsatzgebiet der Teilchenbeschleuniger finden sie heute in vielen Bereichen des Alltags Verwendung. Thema der vorliegenden Arbeit ist die Entwicklung und Realisierung von Stehwellenstrukturen. Fuer die beschleunigenden elektromagnetischen Felder wird eine Frequenz von 91.392 GHz (W-Band) festgelegt, die im Bereich der Hoechstfrequenztechnik zu finden ist. Die hieraus resultierenden geometrischen Strukturabmessungen, die im Millimeter- bzw. Submillimeterbereich liegen, machen den Einsatz von neuen, modernen Fertigungstechnologien sowie planare Anordnungen erforderlich. Es wird eine konfluente Stehwellenstruktur im W-Band mit 35 Perioden entwickelt. Neben feldtheoretischen Aspekten wird im fertigungstechnischen Abschnitt der Arbeit insbesondere auf die fuer den Prototypen gewaehlte Fertigungstechnologie, den LIGA-Prozess eingegangen. Die Erlaeuterung des LIGA-Prozesses erfolgt dabei unter dem Gesichtspunkt eines fertigungsadaptiven Strukturentwurfes. Im messtechnischen Abschnitt der Arbeit wird der Prototyp in problemadaptiv entwickelten Messaufbauten untersucht, und so werden die mit Hilfe numerischer Simulationen bestimmten Hochfrequenz-Parameter verifiziert. Die Messungen bestaetigen die Simulationsergebnisse insgesamt zufriedenstellend.