Determinação da óptica do anel de armazenamento do LNLS

Caracterização e Otimização do
Experimento para Determinação da
Óptica do Anel de Armazenamento do
LNLS
Rodrigo Laiola Guimarães
Universidade Federal do Espírito Santo
Engenharia de Computação
Orientadores: Liu Lin e Ruy Farias
Laboratório Nacional de Luz Síncrotron

Apresentação
• Objetivos;
• Relevância do Trabalho;
• Projeto:
– Metodologia;
– Experimentos;
– Conclusões.
Física de Aceleradores

Objetivos
Inicial:
• Caracterização e Otimização da medida da
matriz de correção de órbita.
Futuro:
• Determinação das funções de focalização da
rede magnética;
• Determinação dos ganhos das corretoras e
monitores de posição.

Relevância do Trabalho
Inicial:
• O comportamento do feixe de elétrons é totalmente
dependente da óptica do anel;
Futura:
• Determinação da óptica do anel de maneira indireta;
• Benefícios:
– Restabelecimento da simetria do anel;
– Maior eficiência de injeção;
– Aumento do tempo de vida do feixe de elétrons;

Projeto
• Entendimento da física do anel de
armazenamento;
• Implementação de um programa para
estimar o máximo “kick” nas corretoras;
• Experimentos de teste.

Metodologia

Experimentos
• Os quadrupólos skew e os sextupólos foram zerados;
• Faziamos correção de órbita;
• Medição dos tunes;
• “kicks” utilizados nas corretoras:
• Δθ ACH => 0,4mrad => Amplitude de ≈ 3mm nos BMPs;
• Δθ ACV => 0,3mrad => Amplitude de ≈ 4mm nos BMPs;
• Δθ ALV => 0,2mrad => Amplitude de ≈ 1mm nos BMPs.

Experimentos

• Otimização do “tempo de leitura”
Experimentos

• Efeito da ciclagem
Experimentos

• Estudo da linearidade para Δθ`s simétricos
Experimentos

• Estudo da linearidade para “kicks” de amplitude Δθ e
Δθ/2
Experimentos

• Influência dos sextupólos
Experimentos

Experimentos
• Sensibilidade do método a variação de quadrupólos

• Sensibilidade do método a variação de um quadrupólos
Experimentos
• ACH´s pares

• Repetibilidade de injeção para injeção
Experimentos
Estimamos uma repetibilidade de 4/1000 para o gradiente
dos quadrupólos.

Conclusões
• A ciclagem aumenta a repetibilidade das
medidas e é FUNDAMENTAL.
• 5 ciclagens é um número bastante razoável;
• A repetibilidade das medidas de injeção para
injeção é menor;
• Existe uma pequena componente não-linear,
mesmo com os sextupólos zerados.

Conclusões
Sugestão: Utilização de quadrupólos
variáveis para representar os sextupólos;

Referências
• [1] J. Safranek, “Experimental determination of storage ring optics using
response matrix measurement”, Nuclear Instruments and Methods in
Physics Research A, 388 (1997) 27-36
• [2] L. Lin and A. L. Xavier Jr., “Calibration of the UVX LNLS storage ring
optics using a linear response matrix theory”. Particle Accelerator
Conference, New York – 1999
• [3] M. Sands, “The Physics of Electron Storage Rings. An Introduction” –
Projeto Radiação Síncrotron - Rio de Janeiro – 1984; 257-411
• [4] C. Steier and D. Robin, “Fully coupled analysis of orbit response
matrices at the ALS”, Lawrence Berkeley National Lab, Berkeley,
CA94720, USA
• [5] K. L. Brown, “A first-and second-order matrix theory for the design of
beam transport systems and charged particle spectrometers” – Projeto
Radiação Síncrotron - Rio de Janeiro – 1984; 71-134

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