Mr
sajjad moniri
(MSc. Student of university of guilan)
Electron storage rings are routinely used to provide high brightness photon beams driving the majority of x-ray science experiment in the world. Achieving low emittance lattice with adequate dynamic aperture becomes a significant issue on the storage ring design. Low emittance and adequate dynamic aperture directly affects the potential performance of the storage ring, brightness, long beam lifetime, injection efficiency, etc. In the past years, dynamic aperture optimization is based on the strength of nonlinear driving terms has gained a comfortable result and been applied to many storage ring designs but without a detailed understanding of the physical resources limiting dynamic aperture. Several nonlinear optimization approaches have been developed to manipulate the dynamic aperture with appropriate choice of quadrupole and sextupole strengths and positions. In this paper, by use of a multi-objective genetic algorithm code, simultaneous optimization of the beam emittance and dynamic aperture for low emittance lattice are presented. In this method, optimization is based on the direct dynamic aperture tracking result instead of analyzing the nonlinear indicators extracted from the high order nonlinear map. Hereby, we simulated five-bend achromatic lattice by Geant4-BDSIM. Beam Delivery Simulation (BDSIM) is a Geant4 and C++ based particle tracking code that seamlessly tracks particles through accelerators and detectors. The quadrupole and sextupole strengths of a five-bend achromatic simulated lattice are simultaneously optimized by genetic algorithm. Finally, we obtain betatron and dispersion functions for low emittance lattice with better dynamic aperture.
چکیده (به فارسی)
حلقه‌های انبارش الکترونی به طور معمول برای مهیا کردن باریکه فوتونی با درخشندگی بالا در اکثر آزمایشگاه‌های بین‌المللی علمی تابش ایکس مورد استفاده هستند. دستیابی به خطوطی با حداقل امیتانس به همراه دهانه دینامیکی مناسب یک موضوع مهم در طراحی حلقه انبارش محسوب می‌شود. حداقل امیتانس و دهانه دینامیکی به طور مستقیم بر عملکرد حلقه انبارش، درخشندگی، زمان عمر باریکه، بهره‌وری تزریق و غیره اثر می‌گذارد. در سال‌های گذشته، بهینه‌سازی دهانه دینامیکی بر پایه قدرت ترم‌های غیرخطی پیش برنده، نتایج به نسبت ساده‌ای را حاصل می‌نمود که از آن برای طراحی بسیاری از حلقه‌های انبارش استفاده شد. اما این نتایج بدون درک دقیق از منابع فیزیکی محدود کننده دهانه دینامیکی بود. برای برطرف کردن این نقصان، چندین روش بهینه‌سازی غیر خطی به منظور تغییرات دهانه دینامیکی با بهره‌گیری مناسب از چهار قطبی‌ها و شش قطبی‌ها توسعه یافته‌اند. در این مقاله، بهینه‌سازی همزمان امیتانس و دهانه دینامیکی برای خطوط کم-امیتانس با استفاده از کد الگوریتم ژنتیک چند هدفه ارائه شده است. در این روش، بهینه‌سازی به صورت مستقیم از نتایج ردیابی دهانه دینامیکی حاصل می‌شود تا استفاده از مشخصه‌های غیرخطی استخراج شده از نقشه‌های غیرخطی مراتب بالاتر تقریب باریکه. به این منظور، یک خطوط باریکه شامل 5-منحرف کننده آکرومات به وسیله Geant4-BDSIM شبیه‌سازی شد. BDSIM کدی بر پایه Geant4 و C ++ است که به طور یکپارچه مسیر ذرات را در یک شتاب دهنده، برخورد دهنده و نیز آشکارساز ردیابی می‌کند. قدرت چهارقطبی و شش‌قطبی خطوط 5-منحرف کننده آکرومات شبیه‌سازی شده به طور همزمان توسط الگوریتم ژنتیک بهینه‌سازی شد. در نهایت، توابع بتاترونی و پراکندگی برای خطوطی با حداقل امیتانس و دهانه دینامیکی مناسب تعیین گردید.
| عنوان (به فارسی) |
شبیه‌سازی خطوط حلقه انبارش با کیفیت بالابوسیله کد Geant4-BDSIM بااستفاده از الگوریتم ژنتیک
|
There are no materials yet.
