Развитие оптической диагностики пучков заряженных частиц на комплексе ВЭПП-4М

• Автор: Журавлев, Андрей Николаевич
• Шифр специальности: 01.04.20
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 94 с. : ил.

Оглавление
Введение

СИНХРОТРОНЫОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ НА КОМПЛЕКСЕ

ВЭПП-4М

1Л. Основные параметры комплекса ВЭПП

1.2. Синхротронное излучение на комплексе ВЭПП-4М

ПРИБОРЫ ОПТИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ, ПРИМЕНЯЕМЕ НА КОМПЛЕКСЕ ВЭПП-4М

2.1. ПЗС-камера

2.1.1. Измерение чувствительности камеры

2.1.2. Насыщение. Динамический и линейный диапазоны

2.1.3. Регулировка коэффициента усиления

2.1.4; Использование параметров «усиление» и «смещение»
2.1.5. Зависимость амплитуды шума,от времени накопления
2.2. Многоанодный ФЭУ
2.2.1. Принцип работы
2.2.2. Выбор рабочей точки
2.2.3. Измерение относительной чувствительности анодов
2.3. Фотодиод
2.4. Многоточечная камера-обскура
2.4;1.Принцип действия.диагностики
2.4.2. Точность измерений
2.4.3. Ограничения на энергию ускорителя
РЕАЛИЗОВАННЫЕ МЕТОДЫ ОПТИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ НА КОМПЛЕКСЕ ВЭПП-4М
3.1. Положение и размеры пучка. Динамика положения и размеров
пучка
3.1.1. Медленные измерения положения и размеров пучка с помощью ПЗС-камеры
3.1.1.1. Горизонтальный и вертикальный размеры пучков
3.1.1.2. Применение ПЗС-камеры для настройки коллайдера
3.1.2. Быстрые измерения положения и размера пучка с помощью многоанодного ФЭУ
З.1.2.1. Электростатический удар
3.1.2.3. Эффекты встречи
3.1.2.4. Прохождение через резонанс
3.1.3. Система контроля положения пучка
3.2. Измерение частот колебаний пучка
3.2.1. Измерение бетатронных частот
3.2.2. Измерение сннхротронной частоты. Мониторинг фазовых
колебаний
3.2:3. Измерение спектра низкочастотных колебаний пучка
3.3.1. Измерение энергетического разброса по боковым сателлитам спектра бетатронных колебаний
3.3.2. Хроматическая зависимость огибающей бетатронных колебаний пучка
3.3.3. Прямое сравнение методов измерения энергетического разброса на комплексе ВЭПП-4М
3.4. Ток пучка. Динамическая апертура
314.1. Метод искусственного ограничения апертуры
3.4.2. Зависимость динамической апертуры от хроматизма
3.4.3. Измерения динамической апертуры при помощи быстрого удара по пучку :
3.4.4. Измерение динамической апертуры при встречных пучках
Заключение
Литература

Введение
Циклические ускорители, на данный момент, являются основными поставщиками результатов для физики элементарных частиц. Ускорители покрывают широкий диапазон энергии от сотен МэВ до сотен ГэВ. Нельзя не упомянуть накопители, используемые как источники СИ, где не нужны сверхвысокие энергии. Эти машины находят применение в различных областях научной и прикладной деятельности. С каждым годом таких установок становится все больше и больше.
Диагностика пучка - существенная составляющая любого ускорителя. Эти системы - наши органы чувств, которые позволяют исследовать свойства и поведение пучка в ускорителе Развитие диагностических методов позволяет увеличивать точность определения параметров пучка, оптимизировать режимы работы установки и получать востребованные и конкурентоспособные экспериментальные результаты. Здесь уместно высказывание: ускоритель хорош настолько, насколько хороша его диагностика.
Развитая диагностическая система абсолютно необходима для успешной работы любого ускорителя. Для рутинной эксплуатации установки требуется знать текущие основные параметры пучка, причем желательно при получении этих параметров не изменить характеристики пучка. Большое время жизни является важным условием проведения экспериментов со встречными пучками, поэтому применение методов

Рис.2.13. Сигнал с ФЭУ.
Оптимальная рабочая точка выбирается исходя из следующих соображений: с одной стороны, желательно увеличить амплитуду сигнала для наиболее эффективного использования разрядов АЦП, тем самым увеличивая точность измерений; с другой стороны необходимо обеспечить хорошую повторяемость сигнала от оборота к обороту, чего можно добиться на более пологом участке кривой. На практике этот выбор осуществляется с помощью программы, вычисляющей соотношение величины сигнал/шум для разных задержек тактирующего импульса.
2.2.3. Измерение относительной чувствительности анодов
В паспортных данных многоанодного ФЭУ R5900U-00-L16 HAMAMATSU сказано, что аноды фотоумножителя могут отличаться по чувствительности на величину до 30%. Для проверки этого факта и последующего учета этой особенности были проведены измерения относительной чувствительности анодов ФЭУ. Предварительно были учтены различия между АЦП, регистрирующих сигналы с анодов, так как каждый из них имеет свой уровень нуля. Все 16 анодов равномерно