Développements récents à l’ E.S.R.F.

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1 Développements récents à l’ E.S.R.F.
L. Farvacque

2 Opération Études machine Chambres à vide faible gap
Nouveaux modes de remplissage Injection front-ends ouverts Augmentation du courant Études machine Limitation d’ouverture transverse Modulation des fonctions  Impédance transverse L. Farvacque - E.S.R.F.

3 L’ESRF en 2003 28 sections droites pour lignes onduleurs
Circonférence 844 m Particule Electrons Énergie 6.04 GeV Intensité (992 paquets) 200 mA Durée de vie (992 paquets) 80 h Emittance horizontale 4 nm H/V couplage 0.6 % (25 pm) 28 sections droites pour lignes onduleurs 64 onduleurs classiques 5 onduleurs sous vide 15 lignes aimants de courbure L. Farvacque - E.S.R.F.

4 Chambres à vide Évolution
Réduction du gap Diminution de la résistivité (impédance transverse) 11 mm interne Inox 8 mm interne Inox/cuivre/NEG 8 mm interne Aluminium/NEG Développement du savoir-faire pour le dépôt de NEG L. Farvacque - E.S.R.F.

5 Conséquences sur l’impédance
Impédance transverse Liée au seuil d’instabilité / 1-paquet Composante résistive et géométrique Vertical : pas de changement Horizontal : forte réduction du seuil En opération : réduction de 20 mA à 15 mA Glissement de nombre d’onde incohérent Effet du à la dissymétrie horizontal / vertical L. Farvacque - E.S.R.F.

6 Glissement de nombre d’onde
H V 5 mA 200 mA L. Farvacque - E.S.R.F.

7 Nouveau mode de remplissage hybride
24 x 8 x = 196 mA 4 mA Caractéristiques Intensité totale 200 mA Durée de vie 26h 24 trains de 8 paquets 1 paquet de 4 mA Pureté Nettoyage par excitation verticale des paquets adjacents 10-9 en opération L. Farvacque - E.S.R.F.

8 Injections front-ends ouverts
But Réduction des effets thermiques sur les lignes de lumière Sécurité Démonstration de l’impossibilité d’injecter des électrons dans une ligne s’il y a du courant stocké Intégration d’un moniteur de courant dans la chaîne d’interlock Contrôle des doses à l’extérieur des protections de chaque expérience : l’absorbeur se ferme si la dose dépasse 2 Sv/4h Opération Même périodicité des remplissages (2 / jour) Ouverture des onduleurs sous vide pour éviter la démagnétisation Distribution d’un signal de gating aux utilisateurs L. Farvacque - E.S.R.F.

9 Augmentation du courant
Sécurité Augmentation du blindage Limitations Pas de limite en pression ou température de composants critiques Instabilités longitudinales (HOM) Éliminées par ajustement des températures des cavités Instabilités transverses (Resistive wall) La chromaticité doit être légèrement augmentée Performance Durée de vie : 64h à 250 mA L. Farvacque - E.S.R.F.

10 Limitation d’ouverture horizontale
Motivation La durée de vie Touschek intervient de façon significative dans tous les modes de remplissage Les mesures d’ouverture transverse montrent une ouverture horizontale plus petite que prévue Études Amélioration du modèle de la machine Utilisation de l’analyse en fréquence (Collaboration avec Soleil) Analyse des pertes L. Farvacque - E.S.R.F.

11 Limitation d’ouverture horizontale
Amélioration du modèle de la machine Calibration des sextupoles Modélisation des erreurs L. Farvacque - E.S.R.F.

12 Limitation d’ouverture horizontale
Limitation physique horizontale par le septum d’injection Limitation physique verticale par les chambres onduleur Ouverture dynamique simulée Ouverture horizontale mesurée L. Farvacque - E.S.R.F.

13 Limitation d’ouverture horizontale
Analyse des pertes L’ouverture horizontale dépend du point de fonctionnement Une perte abrupte correspond a des pertes horizontales Une perte lente correspond à des pertes verticales L. Farvacque - E.S.R.F.

14 Modulation des fonctions b
Les quadrupoles principaux sont alimentés en série Le nombre de correcteurs quadrupolaires a été doublé : 320 quadrupoles, 32 correcteurs Méthode classique Correction des résonances les plus proches en déplaçant le point de fonctionnement: 2 lignes 1/2 entières dans chaque plan Résultats Modulation: H:6% V:6% Nouvelle méthode Mesure de matrices de réponse Fit d’un jeu d’erreurs reconstituant la matrice (SVD) Calcul par simulation du jeu de correcteurs Application et itération Résultats Modulation: H:3% V:2.5% Durée de vie, ouverture transverse: pas d’amélioration sensible L. Farvacque - E.S.R.F.

15 Modulation des fonctions b
H V Pas de correction 22% 9% Correction de résonances 6% Meilleure correction 3% 2.5% L. Farvacque - E.S.R.F.

16 Mesures d’impédance locale
Bumps locaux dans les sections droites Analyse du kick introduit par un impédance locale Présentation détaillée par T. Perron L. Farvacque - E.S.R.F.

17 Conclusions Développements liés à l’amélioration des performances en opération Augmentation du courant Augmentation de la durée de vie Futures directions Stabilité (feedback horizontal global) Réduction du couplage H/V L. Farvacque - E.S.R.F.