Beam Dynamics In Fourth Generation Linacs: Sirius And Clear Fist Data

Abstract

En esta tesis, se estudia la dinámica del haz, es decir, la emitancia normalizada, la energía y la dispersión de energía a la salida de LINAC de SIRIUS. El interés es principalmente evaluar si los parámetros del haz cumplen los requisitos necesarios para su inyección adecuada en el Booster. En el modo Single-Bunch, se obtuvo una energía de 147.8 ± 0.2 MeV con un porcentaje de dispersión de energía de 0.18 ± 0.01 %, emitancia normalizada de 53.855 ± 0.007 mm.mrad para el plano horizontal y 51.07 ± 0.02 mm.mrad para el plano vertical. En el modo Multi- Bunch, energía de 147.6 ± 0.2 MeV con porcentaje de dispersión de energía 0.41 ± 0.02 %, emitancia normalizada de 50.747 ± 0.005 mm.mrad en el plano horizontal y 61.567 ± 0.007 mm.mrad en el plano vertical. Estos datos se ingresaron en una simulación para determinar la fuerza del cuadrupolo en los imanes de la línea de transporte. Experimentalmente, esta configuración de imán crea un transporte estable de haz de electrones hacia el Booster.

Por otro lado, se probó el nuevo sistema digital Basler instalado en CLEAR y para medir su eficiencia, se evaluaron la emitancia del haz y los parámetros Twiss comparando los resultados del sistema digital Basler con los resultados del sistema BTV tradicional. El nuevo sistema proporciona mejores resultados con respecto a la calidad y la resolución de las imágenes obtenidas. También muestra un error estándar más pequeño del tamaño medio del haz, lo que condujo a un error menor en el cálculo de la emitancia y los parámetros de Twiss. Además, se utilizó Monte Carlo para propagar los errores. En general, los resultados de Basler se parecen mucho a los del sistema BTV, especialmente en rangos de corriente cuadrupolo cercanos y equidistantes al punto mínimo de la parábola obtenida después de la exploración cuadrupolo. En el plano horizontal, los valores del tamaño del haz para los rangos de corriente lejos del punto mínimo tienden a crear parábolas ligeramente diferentes en ambas cámaras que conducen a resultados diferentes. En el plano vertical, este problema no fue observado. El principal culpable parece ser una mala alineación en la instalación física del sistema Basler. En el plano horizontal, una emitancia normalizada de 16.96 ± 0.01 mm.mrad y 13.843 ± 0.004 mm.mrad en el plano vertical se obtuvieron para la cámara BTV. Por otro lado, una emitancia normalizada de 16.94 ± 0.01 mm.mrad en el plano horizontal y 13.94 ± 0.01 mm.mrad se obtuvieron en el plano vertical para el sistema Basler. Todos estos cálculos se realizaron con una energía del haz de 200 MeV.