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Diagnostics de Thom X
J-C. Denard1; L. Cassinari1; N. Delerue²; N. Hubert1; M. Joré²; M. Labat1; M. Lacroix²; A. Loulergue1; D.
Pédeau1; A. Variola². 1Synchrotron SOLEIL, 91191 Saint Aubin; ² LAL 91400 Orsay
Résumé: La machine Thom-X, destinée à produire du rayonnement X par rétrodiffusion Compton, comprend un Linac suivi d’une ligne de transport pour injecter
un paquet d’électrons dans un anneau de stockage compact à 50 MeV. Le
commissioning et l’opération de cette machine de démonstration demandent des
diagnostics performants pour caractériser et piloter ses divers éléments. Des
Charge
Position
Nombre d’onde
Pertes
Taille transverse
Emittance
Longueur des paquets
Energie
Thom X
diagnostics similaires à ceux des sources de lumière de 3ème génération, tels que
des moniteurs de position, de charge et d’émittance sur le Linac et la ligne de
transport ainsi que les moniteurs de position et de courant sur l’anneau, seront
implémentés. La mesure de longueur des paquets courts nécessite une caméra à
balayage de fente. Des asservissements lents de l’orbite transverse du faisceau
d’électrons dans l’anneau et du faisceau laser dans la cavité optique sont
nécessaires.
 Beam Position Monitors (BPMs):
BPMs du Linac et de la Ligne de tranfert
BPMs
Emplacements des BPMs
 2 BPMs sur le LINAC (LIN/BPM1-2):
 BPMs à Striplines : λ/4, 500 MHz, résolution ≤ 100 µm for 1 nC
 3 BPMs sur la Ligne de transfert (TL/BPM1 to 3)
 BPMs à Striplines : λ/4, 500 MHz, résolution ≤ 100 µm for 1 nC
 17 BPMs sur l’anneau:
 BPMs avec électrodes boutons:
 Précision absolue après BBA: ≤ 50 µm
 Résolution: ≤ 1 µm
 9 BPMs avec électrodes bouton (1 BPM spécial
au point d’interaction)
 4 BPM doubles (électrodes bouton)
Double BPM bouton
BPM
Stripline
Bloc BPM
de l’Anneau
BPM bouton
 Electronique: option possible → « Libera »
1 mesure tous les 2 tours, buffer de 150 000 mesures
(révolution de 17.8 MHz est trop rapide pour du tout-par-tour)
 Acquisitions rapide @ 10 kHz pour Feedback et autres applications
 Acquisitions lentes @ 10 Hz (ou à 50 Hz si possible)
Moniteurs de Charge
Asservissements du Faisceau
Asservissement d’orbite lent:
Detecteurs: 8 BPMs bouton standard + 4 « demi » BPMs doubles +
Electronique: 12 Libera Electron  acquisition lente @ 10 Hz (50 Hz si possible)
 Feedback Transverses tour par tour à 17.8 MHz et longitudinal à 0,45 MHz
Detecteur: 1 « demi » BPM double
Electronique: Electronique d’entrée « maison ».
Kicker: 1 moniteur à Stripline dans l’anneau
λ / 2
Rise time < 1 ns
1 amplificateur de 50 W (47 dBm) par canal
Electronique: plusieurs options possibles
 3 Moniteurs de Charge (BCM):
@ entrée du LINAC (LIN/BCM1)
@ sortie du LINAC (LIN/BCM2)
@ Ligne de transfert (TL/BCM1)
Option possible: In-flange Integrating Current Transformer
L= 60 mm, CF6’’: diamètre intérieur = 60.4 mm
Étuvables (100 / 150 / ou 185°)
5.0 Vs/C de sensibilité
Electronique: BCM-IHR avec 2 gammes: 0.8 and 2 nC
Acquisition: ADC 12 bits 100kHz
Ligne optique pour les mesures de longueur des paquets de l’anneau et du LINAC
 Principe: faisceau d’électrons dans le dipôle  Rayonneemnt Synchrotron Mesure de longueur des
paquets avec la caméra à balayage de fente
 Equipements:
 Dipôle BM5
 Extraction @ 15 ° à travers une ouverture de 63 mrad x 32 mrad (H x V)
 Sortie de la lumière: fenêtre saphir
 Focalisation sur la caméra: lentille ou miroir concave
  Ligne optique de transport de la lumière jusqu’à la caméra située
derrière le blindage de radio protection
 Ligne optique:
 Miroirs aluminisés
 Trou de passage à travers le blindage: 100 x 100 mm sur 2.5 m
Cabane de diagnostics
Streak
Camera
e-
Blindage de radio protection
Miroir fixe
Sortie du rayonnement synchrotron
Sur l’anneau
Miroir rétractable
Sortie du rayonnement
Cerenkov sur la ligne
de transfert