Особенности динамики электронного пучка в ускорителе-рекуператоре ЛСЭ

• Автор: Матвеенко, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 01.04.20
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 109 с. : ил.

ГЛАВА 1. ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ

Электростатическая пушка и высокочастотный модулятор

ВЧ система

Магнитная система

Система измерения положения пучка

Датчики переходного излучения

Датчики тока

Вакуумная система

Система температурного контроля

ГЛАВА 2. ДИНАМИКА ПУЧКА В ПЕРВОЙ ОЧЕРЕДИ УСКОРИТЕЛЯ РЕКУПЕРАТОРА

Магниты
Квадруполи
Соленоиды
Резонаторы
Динамика пучка в ускорителе рекуператоре
Результаты измерения дисперсии в инжекционном канале
Измерения фокусных расстояний системы линз
Измерения коэффициентов троек корректоров
Измерение коэффициентов на основе анализа матрицы отклика
Процедура SVD
Ограничение точности
Итерационный метод
Измерения матрицы отклика всего ускорителя
Сравнение вычисленных и измеренных коэффициентов

Проводка пучка по осям ондуляторов
Насыщение полюсов ондуляторов при больших токах
Зависішость тока группирователя от тока ондулятора при максимальной мощности излучения
ГЛАВА 3. ИЗМЕРЕНИЕ ЭМИТТАНСА ПУЧКА УСКОРИТЕЛЯ ЛСЭ
Пример обработки результатов измерения эмиттанса
Методика определения параметров Твисса и эмиттанса
Статистическая ошибка измерений
Оценка систематических ошибок
Разрешение камеры
Ошибки в полях магнитной системы
Влияние пространственного заряда пучка
Влияние аберраций в линзе на измерения эмиттанса
Зависимость эмиттанса от ускоряющего поля за сеткой в
электронной пушке
Зависимость эмиттанса пучка от амплитуды группирующего напряжения
ГЛАВА 4. ИЗМЕРЕНИЕ ПОТЕРЬ ПУЧКА
Измерение потерь пучка при изменении продольного движения
Измерение потерь пучка при изменении поперечного движения
Измерение акцептанса канала рекуперации
Акцептанс продольного движения
Источники ошибок измерения
ГЛАВА 5. АХРОМАТИЧЕСКИЙ ИЗОХРОННЫЙ ПОВОРОТ
КОЛЬЦЕВОГО ЛАЗЕРА НА СВОБОДНЫХ ЭЛЕКТРОНАХ
Вклад квантовых флуктуаций во время пролета поворота

Вклад аберраций второго порядка во время пролета системы..’93
Результаты расчетов магнитной оптики изохронного поворота
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БЛАГОДАРНОСТИ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗМЕРЕНИЙ ФОКУСНЫХ РАССТОЯНИЙ НЕКОТОРЫХ ЛИНЗ
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. ПРОГРАММА В МАТНСАР ДЛЯ РАСЧЕТОВ ПРОДОЛЬНОЙ ДИНАМИКИ ПУЧКА
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

точнее, некоторой условной оси, проходящей через центры пикапов) на
гАх'

I, а край ондулятора раскомпенсирован на угол, линеино зависящий от
тока (осі,, а пропорционально первому краевому интегралу поля). Координата и угол пучка на выходе из ондулятора будут

1 2 _
1*2,
со $,{кИй)
5ІП(Ш0 )

кі$іп(кІЬ0) со${кИй)
х„ + £х» + Дх) (Ах + ДДх'
(2.28)
ух'а+Ах' + аІ) Ах'-р1

Здесь учтена фокусировка ондулятором, пересчитаны координаты на выходе в координаты относительно условной оси, учтена раскомпенсация выхода ондулятора (/?/).
В результате перемножения получим
х2 = (х0 + Ьх'0 + Дх) соэ {кИ0) + (х„ + Ах' + а!)

При малых токах ондулятора можно сделать разложение
х, = Соті + акп ■ І
(х0 +Ьх'0 + Дх) — — + (х^ + Ах')— 0 і о
(2.29)
(2.30)
Таким образом, по зависимости координаты пучка от тока ондулятора можно понять, скомпенсирован ли край (слагаемое ~1). В конструкции ондуляторов предусмотрена возможность механического перемещения двух крайних полюсов на каждом конце. Двигая крайние полюса, можно добиться компенсации края (а=0) при малых токах.
Для того, чтобы координата пучка не менялась при любых токах ондулятора, кроме компенсации края (а=0) нужно будет попасть на ось
ондулятора, т.е. запулить
м= 'х0 + Ьх'0 + Дх''
,х)
= 0. Сделать это можно двумя
корректорами до ондулятора (меняя х0 и х^,)- Удобно снимать зависимость
координаты пучка от тока ондулятора при изменении тока от 0 до

Зависимость будет иметь вид суммы косинуса и “синкуса” с коэффициентами. Корректор перед ондулятором будет менять только х'0, т.е.