Aplicações do método de "beam based alignment" para o anel de armazenamento do Sirius

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Cruz, Alexandre Béo da, 1994-
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/9528
Resumo: Orientador: Antonio Rubens Britto de Castro
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spelling Aplicações do método de "beam based alignment" para o anel de armazenamento do SiriusBeam based alignment method applications for Sirius storage ringProjeto SiriusFonte de luz síncrotronCalibraçãoImãsSirius ProjectSynchrotron light sourceCalibrationMagnetsOrientador: Antonio Rubens Britto de CastroDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb WataghinResumo: Neste trabalho, utilizando simulações computacionais, estudamos o método de Beam Based Alignment (BBA), aplicado a anel de armazenamento do SIRIUS. No BBA o próprio feixe de elétrons armazenado é usado para medir o alinhamento dos ímãs. Nós utilizamos o método usual para os ímãs quadrupolares e também para sextupolos. Um método recursivo para varrer o feixe nas direções vertical e horizontal foram utilizados nas simulações, que se mostrou eficiente para minimizar os efeitos de acoplamento que aparecem nos quadrupolos skew. Também foi investigado a possibilidade de usar o centro magnético de um sextupolo como referência, utilizando como função de mérito o desvio de órbita e de sintonia causados por uma variação do sextupolo. Descrevemos um efeito que ocorre sempre que o ímã usado como referência para o BBA possui componente de campo dipolar, que é o efeito de deslocamento do centro magnético. Deduzimos como esse efeito aparece, de modo que foi possível determinar uma equação de correção que nos permite obter o centro magnético do ímã de interesse mesmo quando existem componentes dipolares. Com essa correção, no caso do SIRIUS, estimamos com 50% de confiança que o BBA usual tem acurácia de 10 um nos quadrupolos, 8 um nos quadrupolos skew e 20 um nos sextupolos. Simulando o desvio de órbita causado pela variação de sextupolo, verificamos que podem existir limitações experimentais quanto a variação máxima permitida, o que tornaria difícil conseguir medir experimentalmente a função de mérito obtida nas simulações, necessitando de uma resolução de 10^?3 um^2 nessa medida, o que é equivalente a ter medidores de posição com resolução de 30 nm. Por fim, pela simulação do desvio de sintonia causado pela variação de sextupolo, que em um experimento real tornaria possível medir o centro do gradiente de campo, observamos que somente a componente horizontal dessa medida seria possível. Descrevemos o comportamento teórico esperado para o desvio de sintonia, de maneira que foi possível explicar que na direção vertical o efeito de desvio de sintonia é de segunda ordem em relação a variação aplicada. Apesar disso, as simulações mostram que a componente horizontal pode ser determinada também com acurácia equivalente ao BBA usualAbstract: In this work, using computer simulations, we studied the Beam Based Alignment (BBA) method, applied to SIRIUS storage ring. In BBA the stored electron beam itself is used to measure the alignment of the magnets. We have used the method in usual way for quadrupole magnets and also for sextupoles. A recursive method to scan the beam in vertical and horizontal directions was successfully used in simulations, which proved efficient to minimize coupling effects that appear when skew quadrupoles are used. It has also been investigated the possibility of using the magnetic center of a sextupole as reference, using as merit function the orbit and tune deviation caused by sextupole variation. We describe an effect that occur when magnet used as BBA reference has an dipole field component, which is the displacement of magnetic center. We deduced how this effect appears, so that it was possible to determine an correction equation that allows us to get magnetic center of magnet of interest by BBA even when there are dipole components. With this correction, in the case of SIRIUS, we estimate with 50% confidence that usual BBA has an accuracy of 10 um in quadrupoles, 8 um in skew quadrupoles and 20 um in sextupoles. Simulating the orbit deviation caused by sextupole variation, we found that there may be experimental limitations on maximum variation allowed, which would make it difficult to measure experimentally the merit function obtained in simulations, requiring an resolution of 10^-3 um^2 in this measure, which is equivalent to having position measurers with 30 nm of resolution. Finally, by simulating tune deviation caused by sextupole variation, which in a real experiment would make it possible to measure the center of the field gradient, we observed that only horizontal component of this measure would be possible. We described the theoretical behavior expected for tune shift, so that it was possible to show that in vertical direction the tune shift effect is second order in relation to applied variation. Nevertheless, the simulations indicate that horizontal component can also be determined with accuracy equivalent to usual BBAMestradoFísicaMestre em FísicaCNPQ131280/2018-0FAPESP2018/07872-7CAPES001[s.n.]Castro, Antonio Rubens Britto de, 1940-Silva, Eduardo Granado Monteiro daSilva, Tiago Fiorini daUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Física Gleb WataghinPrograma de Pós-Graduação em FísicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASCruz, Alexandre Béo da, 1994-20222022-11-16T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online (75 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/9528CRUZ, Alexandre Béo da. Aplicações do método de "beam based alignment" para o anel de armazenamento do Sirius. 2022. 1 recurso online (75 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/9528. 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