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

Autor(es)

Alexandre Béo da Cruz

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Física Gleb Wataghin
• Data de defesa: 2022-11-16

Membros da banca

Antonio Rubens Britto de Castro; Eduardo Granado Monteiro da Silva; Tiago Fiorini da Silva

• Orientador: Antonio Rubens Britto de Castro

Resumo

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 usual (AU)

• Processo FAPESP: 18/07872-7 - Aplicações do método de beam based Alignment para o projeto Sirius
• Beneficiário: Alexandre Béo da Cruz
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado