Исследование возможности применения пооборотных измерений для обнаружения возмущений магнитной структуры ускорителей

Метод коррекции PCA заключается в глобальном анализе пооборотных данных, полученных с пикапов. Одними из главных его преимуществ является его быстродействие и возможность определения пульсирующих источников питания. Наряду с этим метод PCA отличается широким спектром применения: определение возмущений магнитной структуры ускорителя, расчет элементов транспортной матрицы и оптических функций, а также определение величины поперечной связи. Был написан прототип программы, реализующий предложенный метод, который для экспериментальной апробации тестировался на электрон-позитронном коллайдере ВЭПП-4М. В ходе экспериментов искусственно поочередно вводились возмущения в отдельные элементы скью-квадрупольной коррекции. В одном случае возбуждение бетатронных колебаний осуществлялось посредством удара инфлектора, а в другом случае – путем резонансной раскачки пластинами деполяризатора. Было обнаружено, что, несмотря на простоту практической реализации, исследуемый метод имеет некоторые нюансы, которые мешают получению и идентификации верных результатов. Тем не менее удалось выявлять введенные возмущения и даже найти магнит с низкочастотными пульсациями по характерным изменениям рассчитанных инвариантов. Кроме того, была рассмотрена возможность определения интегральных параметров связи колебаний в экспериментах по наблюдению резонансно раскачанных собственных мод, имеющих вид эллипсов в поперечной к оси движения пучка плоскости.

1. Chun-xi Wang Untangling mixed modes in model-independent analysis of beam dynamics in circular accelerators // Phys. Rev. Accel. Beams. 2004. Vol. 7. P. 114001. DOI: https://doi. org/10.1103/PhysRevSTAB.7.114001

2. Yan Y. T., Cai Y., Irwin J., and Sullivan M. Linear Optics Verification for PEP-II using ModelIndependent Analysis // Presented at the 23rd Advanced ICFA Beam Dynamics Workshop on High Luminosity e+e- Colliders, 10/15/2001-10/19/2001, Ithaca, NY, SLAC-PUB-9368.

3. Nikitin S. A. Influence of errors in KEDR detector field compensation on the spin tune shift and the beam polarization lifetime in VEPP-4M collider at energy of tau lepton production threshold // RuPAC. Новосибирск, 2006.

4. Никитин С. А. Диагностика линейной связи колебаний и схема ее компенсации на ВЭПП4 // Работы молодых специалистов, выполненных в ИЯФ СО АН СССР в 1978–1979 годах. Новосибирск, 1979.

5. Коломенский А. А., Лебедев А. Н. Теория циклических ускорителей. М.: Физматлит, 1962. 6. Bryant P. J., et al. Methods for measuring the complex coupling coefficient for the second order difference resonance Qh-Qv=0 // CERN ISR-MA/ 75-42.

6. Guignard G. The general theory of all sum and difference resonances in a three-dimensional magnetic field in a synchrotron // CERN 76-06.

7. Bekhtenev E., Karpov G., Leshenok D., Nikitin S., Plotnikova O. Observation of Saw— Tooth effect orbit at VEPP-4M collider // IPAC’18, 29 апреля – 4 мая, 2018, Ванкувер, Канада, Slides FRXGBD4. DOI: https://DOI.org/10.18429/JACoW-IPAC2018-FRXGBD4