Настройка орбиты и электронно-оптической структуры накопителя ВЭПП-2000 методом матриц откликов

• Автор: Романов, Александр Леонидович
• Шифр специальности: 01.04.20
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 72 с. : ил.

Содержание
Введение
Глава 1. Методы вычисления параметров циклического ускорителя
1.1. Система координат
1.1.1. Линейные уравнения движения
1.2. Матрицы элементов
1.2.1. Пустой промежуток
1.2.2. Дипольный магнит
1.2.3. Квадруполь
1.2.4. Повёрнутый квадруполь
1.2.5. Соленоид
1.2.6. Ускоряющий резонатор
1.2.7. Краб-резонатор
1.3. Воздействие дипольных корректоров на равновесную орбиту
1.3.1. Дипольный корректор в дипольном магните
1.3.2. Корректор в квадрупольной линзе
1.3.3. Дипольный корректор в пустом промежутке
1.4. Влияние неточности выставки элементов на замкнутую орбиту
1.5. Вычисление вторых моментов
Глава 2. Алгоритмы настройки магнитной системы ВЭПП-2000

2.1. Накопитель со встречными электрон-позитронными пучками
ВЭПП-2000
2.1.1. Система координат на ускорителях комплекса
ВЭПП-2000
2.1.2. Характеристики проектной электронно-оптической
структуры ВЭПП-2000
2.2. Коррекция равновесной орбиты
2.2.1. Вычисление смещения орбиты относительно элемента
по откликам замкнутой орбиты
2.2.2. Точность определения смещения замкнутой орбиты
2.2.3. Коррекция найденных искажений замкнутой орбиты
2.3. Коррекция модели циклического ускорителя
2.3.1. Точность коррекции модели циклического ускорителя
Глава 3. Автоматизация измерения и коррекции оптических параметров ВЭПП-2000
3.1. Системы измерений параметров пучков и управления магнитными элементами
3.1.1. Система диагностики пучка
3.1.2. Система коррекции орбиты и электронно-оптической
структуры ВЭПП-2000
3.2. Описание прораммы «хсНтшЫлоп»
3.2.1. Реализация алгоритма коррекции равновесной орбиты
3.2.2. Пример коррекции равновесной орбиты
3.2.3. Реализация алгоритма коррекции электронно-оптических функций

3.2.4. Пример коррекции электронно-оптической структуры ВЭПП-2000
3.2.5. Реализация алгоритма оптимизации токов в корректорах
3.2.6. Пример оптимизации токов в корректорах ВЭПП-2000
Заключение
Приложение
Литература

3.1.1. Система диагностики пучка
В качестве детекторов в системе оптической диагностики формы и положения пучка используются разработанные в ИЯФ камеры на основе ПЗС матриц [16, 17], рисунок 3.3. Существует две разновидности камер, отличающихся типом ПЗС сенсора, однако для пользователей это несущественно.
Таблица 3.1 содержит основные параметры используемых камер. Сбор данных и управление ПЗС камерами происходит через протокол "Ethernet"Ha скорости 100 mbit/s. Все 16 камер подсоединены к коммутатору, расположенному под ускорительным кольцом, который, в свою очередь, соединён с сервером, обеспечивающим обработку изображений. Обработанные данные поступают в открытый доступ для пользователей, находящихся в сети комплекса.
Объем одного необработанного кадра равен:
V = 659 х 494 х 16бит ~ 5.2Мбит сз 651кбайт (3.1)
Отсюда получаем количество кадров в секунду, которое можно получить от камер, при скорости связи равной 100Mbit/s:
F = 19 кадр./сек. (3.2)
На практике, из-за неидеальности соединения и необходимости обмениваться служебными сообщениями, скорость сбора кадров меньше, и равна примерно 10-12 кадрам в секунду. Исходя из этого, использование выдержек более 0.1 секунды является нецелесообразным, поскольку значительно замедляет сбор данных.
Точность измерений, в основном, ограничивается стабильностью положения пучка и составляет порядка 2 микрон.
В связи с высокой чувствительностью ПЗС матриц, для предотвращения засветки на рабочих токах, порядка 50 — 100 мА на камеры были установлены ослабляющие фильтры.
Оптическая схема диагностики пучка представлена на рисунке 3.2. Внешний вид основных элементов представлен на рисунке 3.4. Синхротронное излучение от электронов и позитронов, после отражения от треугольного зеркала (призмы) внутри вакуумного объёма, идёт почти параллельно, выходя через окно с внешней стороны магнита. Далее, два диагональных зеркала выводят излучение на верхнюю плоскость магнита. Между