ILSFUM'18: 10th ILSF Users' Meeting

Misalignment errors correction for a designed five-bend achromat storage ring lattice by using MAD-X simulation code

Not scheduled

20m

Poster Presentation

Speaker

Mr Sajjad moniri (MSc. Student of university of guilan)

Description

The performance of particle accelerators depends highly on the magnet fields and misalignment errors between beam elements. These field errors are generally generated due to the displacement and rotation from the ideal location caused by magnet misalignments. Actually, in a real circular accelerator, in addition to field errors due to the field and misalignment errors of unknown location and magnitude, other field errors can be expected by external sources such as the earth magnetic field, magnets connected to vacuum pumps, and ferromagnetic material in the vicinity of the beam transport magnets. The MAD-X code is used as a general-purpose tool for charged-particle optics design and studies in accelerators and beam lines, which include modules such as Twiss, matching, equilibrium emittances, intra-beam scattering, alignment errors and orbit correction. In this paper, in order to realize more simulations, we first defined the alignment errors for various magnets along a low-emittance storage ring based on five-bend achromat lattice. Then we evaluated the effects of misalignments by installing 312 beam position monitors (BPMs) to monitor the beam coordinates and orbit study. At the end, according to the plurality of field errors by placing a number of orbit correctors, the closed orbit distortion was corrected.

چکیده (به فارسی)

عملکرد شتاب‌دهنده‌های ذرات به شدت به میدان‌های مگنت و خطاهای عدم هم‌ترازی ما بین اجزاء باریکه بستگی دارد. این خطاهای میدان عموما به سبب جابه‌جایی و چرخش حول مدار مرجع به دلیل عدم هم‌ترازی مگنت‌ها بوجود می‌آیند. در واقع، در یک شتاب‌دهنده دایره‌ای واقعی علاوه بر خطاهای میدان بدلیل عدم هم‌ترازی با مکان و اندازه مجهول می‌توان خطاهای میدان دیگری را ناشی از چشمه‌های خارجی همچون میدان مغناطیسی زمین، مگنت‌های متصل به پمپ های خلاء و یا مواد فرو مغناطیسی که در مجاورت مگنت‌های انتقال باریکه هستند را انتظار داشت. کد شبیه‌سازی MAD-X به عنوان یک ابزار کلی چند منظوره برای طراحی و مطالعه اپتیکی ذرات باردار در شتاب دهنده‌ها و خطوط باریکه مورد استفاده قرار می‌گیرد که شامل ماژول‌هایی نظیرTwiss (محاسبه توابع اپتیکی)، تطابق، امیتانس تعادلی، پراکندگی‌های درون باریکه، خطاهای هم‌ترازی و تصحیح مدار چرخش می‌باشد. در این مقاله، به منظور تحقق هر چه بیشتر شبیه‌سازی‌ها در ابتدا خطاهای هم‌ترازی برای انواع مختلفی از مگنت‌ها در طول یک حلقه انبارش کم امیتانس بر پایه شبکه آکرومات پنج خمه تعریف گردید. سپس اثرات عدم هم‌ترازی‌ها را با نصب 312 نمایشگر موقعیت باریکه (BPM) به منظور مشاهده تغییرات مختصات باریکه و مطالعه مدار چرخش مورد ارزیابی قرار گرفتند. در انتها، با توجه به تعدد خطاهای میدان با قرار دادن تعدادی تصحیح کننده مدار چرخش باریکه، اعوجاج مدار بسته تصحیح گردید.