Модельно-независимый анализ и калибровка моделей поперечного движения пучка в накопителях

• Автор: Петренко, Алексей Васильевич
• Шифр специальности: 01.04.20
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 135 с. : ил.

Оглавление
Введение
Глава 1. Обзор современных методов измерения линейной оптики накопителей
1.1 Калибровка модели накопителя методом матрицы откликов .
1.1.1 Искажение орбиты тонким дипольным корректором .
1.1.2 Протяженный дипольный корректор
1.1.3 Отклики частот бетатронных колебаний
1.1.4 Оптимизационная функция
1.2 Гармонический анализ бетатронных колебаний
1.3 Модельно-независимый анализ бетатронных колебаний .... 24 Глава 2. Решение задачи разделения смешанных мод
в модельно-независимом анализе
2.1 Связь между пространственными модами МНА и оптическими функциями
2.2 Разделение бетатронных мод МНА
Глава 3. Результаты анализа экспериментальных данных с
разных установок
3.1 Пооборотные измерения на Тэватроне
3.1.1 Определение положения вибрирующих квадруиолей .
3.2 Измерение оптики быстроцикличного протонного синхротрона (Бустера) в лаборатории им. Ферми
3.2.1 Экранирование поля корректора вихревыми токами в
вакуумной камере

3.3 Измерение ионной оптики накопителя ЕЭЯ
3.4 Измерение электронной оптики накопителя-охладителя Ин-жекционного комплекса ВЭПП-
3.4.1 Измерение угла инжекции пучка
3.4.2 Оптоволоконный датчик потерь пучка
3.4.3 Измерения откликов орбиты и частот бетатронных колебаний
3.4.4 Скрытые параметры модели накопителя-охладителя .
3.4.5 Орбита в секступолях
3.4.6 Пооборотные измерения
3.4.7 Измерения параметров пучка по расфазировке бетатронных колебаний
3.5 Программное обеспечение
Глава 4. Возможные применения пучков, выпущенных из
накопителя-охладителя, для экспериментов по плазменному ускорению
4.1 Установка для исследования плазменного кильватерного ускорения
4.2 Продольная коллимация пучка в накопителе
Заключение
Литература

Введение
Современные ускорители и накопители заряженных частиц являются сложными установки, в которых качество пучка зависит от большого числа скрытых параметров. Например, несмотря на то, что характерная точность стабилизации тока в обмотках электромагнитов накопителей А/// ~ 10-5, многочисленные ошибки изготовления и установки магнитных элементов (которые также могут со временем изменяться) приводят к существенному отклонению реальной оптики накопителя от проектных значений. Настройка и последующий контроль электронно- или ионно-оптических параметров накопителя являются важными задачами, для решения которых существует множество подходов, зависящих от конкретного типа установки. Данная работа посвящена методам измерения и контроля оптики накопителей путем наблюдения реакции пучка на различные возмущения его поперечного движения. Целью работы является развитие существующих методик, а также их практическое применение для решения задач диагностики параметров накопителей на следующих установках:
• протон-антипротонном коллайдере Тэватроп (лаборатория им. Ферми, США);
• быстроцикличном синхротроне (Бустере) в лаборатории им. Ферми;
• накопителе ионов БЭБ (исследовательский центр СЭ1, Дармштадт, Германия);
• накопителе-охладителе (е+/е~) инжекционного комплекса ВЭПП-5 (Институт ядерной физики СО РАН).
Существующие подходы к измерению ускорительной оптики можно разделить на две категории: модельно-независимые и модельно-зависимые

в 4-мерном пространстве можно описать в терминах 6 углов, каждый из которых отвечает вращению в плоскости двух базисных векторов. Два из этих углов для нас не важны, так как они описывают перемешивание между бе-татронными модами (то есть модам МНА, соответствующим бетатронным колебаниям), отвечающим одной и той же бетатронной частоте такого рода вращение приводит просто к сдвигу начальной фазы, поскольку
Оставшиеся 4 угла в матрице О/ задают смешивание между модами с разными бетатронными частотами, т. е. О/ можно записать в виде нроизведе-

— БІП в СОв в
СОв в БІП в

(2.18)