Инструкция к программе ‘resp_matr’ для измерения матрицы откликов ВЭПП-3.

Используемые файлы:

../PICK/V3_orbit/RESP_MATR /resp_matr.c - исходный текстовый файл;

../PICK/V3_orbit/RESP_MATR /Pick_azim.dat – таблица азимутов пикапов;

../PICK/V3_orbit/v3_orbi.cfg – база данных пикапов;

../V3_PROC/V3_regms/Base_Mag_Elem.txt - база данных магнитной системы;

../filesystem/SHATILOV/… - директория для записи измеренных откликов в формате Одренка;

../PICK/V3_orbit/RESP_MATR /Response_dat/… директория для записи измеренных откликов в формате ASCII (в виде матрицы).

1. Схема обмена информацией между программой ‘resp_matr’

и другими программами и файлами.

2. Структуры файлов, в которые может быть записана матрица откликов.

Измеренная матрица откликов может быть запомнена двумя способами: в формате Одренка и в виде текстового файла в ASCII-формате.

2.1. Матрицей откликов в формате Одренка пользуется программа ‘coco’, регулирующая орбиту пучка в накопителе ВЭПП-3. Сами измеренные матрицы хранятся обычно в файлах типа /filesystem/SHATILOV/MIS3 (MES3. MED3 и т.д.) в формате Одренка (т.е. в виде слов Одренка по 3 байта в слове). Каждое слово может содержать либо текст (4 символа), либо целое число (реальные числа в матрице откликов не используются).

Файл записан в следующем порядке:

1. 1-е слово – MATR, что служит признаком, что в файле находится действительно матрица откликов.
2. 3-е слово – VEP3; означает, что данная матрица относится действительно к установке ВЭПП-3.
3. 4 – 11 слова – дата и время начальной записи файла и последнего исправления.
4. 12- е слово – частота радиальных бетатронных колебаний (*1000).
5. 13-е слово – частота вертикальных бетатронных колебаний (*1000).
6. 14-е слово – энергия, при которой измерялась матрица откликов (МэВ).
7. 22(?) – 30 слова – комментарий.
8. 31-е слово – число рабочих пикапов (NP).
9. 32-е слово – число корректоров, для которых измерены отклики (NC).
10. 33 – (32+NP) – имена пикапов.
11. Начиная от слова (33+NP), идут группы слов с записями откликов; длина каждой группы = 1+(NP откликов по горизонтали) +(NP откликов по вертикали). Первое слово группы – имя корректора, для которого записан отклик. Отклик записан в единицах (мкм/А при энергии 1 ГэВ). Всего записано NC таких групп с откликами.

2.2. В директории /Response_dat/ могут быть записаны измеренные матрицы откликов в ASCII – формате. В начале файла записана общая информация (дата и время измерения, энергия, при которой производились измерения, бетатронные частоты, количество рабочих пикапов и рабочих корректоров). Затем записаны результаты измерения, оформленные в виде четырех матриц:

1) Радиальные (X) отклики на радиальные (X) корректора;

2) Вертикальные (Z) отклики на радиальные (X) корректора;

3) Радиальные (X) отклики на вертикальные (Z) корректора;

4) Вертикальные (Z) отклики на вертикальные (Z) корректора.

В каждой строке – имя корректора и отклики на него в каждом из пикапов. Отклик записан в целых числах, в единицах (мкм/мрад); эффективность корректора, нужная для пересчета (мрад/А), берется из базы данных ../V3_PROC/V3_regms/Base_Mag_Elem.txt. Количество строк в каждой матрице равно числу корректоров, для которых сделаны измерения.

2.3. Матрица откликов, записанная в одном каком-нибудь формате, может быть скопирована под другим именем, или преобразована и записана в другом формате. Для этого ее нужно прочитать программой ‘resp_matr’, скопировать в массив ‘resp_new’ и записать в файл, нажав кнопку ‘resp_new_wr’; при этом нужно определить формат записи и имя файла.

3. Чтение прежде измеренных матриц откликов; копирование в файлы.

В программе определено пять структур для записи матрицы откликов:

1) ‘resp_odr’, в которую может быть прочитана матрица откликов из файла в формате Одренка после нажатия кнопки ‘rd_resp_odr’.

2) ‘resp_PC’, в которую может быть прочитана матрица откликов из файла в формате PC после нажатия кнопки ‘rd_resp_PC’.

3) ‘resp_new’. В эту структуру можно скопировать одну из структур ‘resp_odr’ или ‘resp_PC’, нажав кнопку ‘cp resp to resp_new’ и выбрав номер нужной структуры. В эту же структуру записываются заново измеренные отклики, и только ее можно записать в файл.

4) ‘resp_1’.

5) ‘resp_2’.

В ‘resp_new’, ‘resp_1’ и ‘resp_2’ можно скопировать одну из ранее измеренных матриц отклика, и использовать их для сравнения на графике откликов на корректора.

После чтения матрицы откликов можно просмотреть эти отклики на графике. Нужно выбрать нужную структуру (или несколько), нажав кнопки ‘rsp_odr’, ‘rsp_PC’, ‘rsp_new’, ‘rsp_1’, ‘rsp_2’, и выбрать нужный корректор в браузере. В браузере записаны все корректора, определенные в базе данных ‘../V3_PROC/V3_regms/Base_Mag_Elem.txt’; те, отклик на которые измерен, отмечены в браузере звездочкой (чтобы посмотреть, какие отклики измерены, нужно выбрать соответствующую структуру кнопками ‘1’ – ‘5’). Группу радиальных или вертикальных корректоров можно выбрать, нажав кнопку ‘X’/’Z’.

Хранящаяся в файле матрица может содержать отклики только на часть корректоров; можно ее дополнить или заменить отклики на уже измеренные корректора. Для этого матрицу, записанную, например, в файле Одренка, нужно переписать в структуру ‘resp_odr’, скопировать ее в структуру ‘resp_new’, посмотреть в браузере корректоров, какие отклики уже измерены, и продолжить измерения. Можно, конечно, начать измерения заново, с пустой структурой ‘resp_new’. Новые измерения откликов записываются всегда только в структуру ‘resp_new’.

Когда измерения будут выполнены, можно скопировать структуру ‘resp_new’ в файлы в структуре Одренка или PC. Для этого нужно нажать кнопку ‘resp_new_wr’, тогда откроется окно для записи в файлы.

Для записи результатов измерений в файловую систему Одренка нужно выбрать имя файла (4 символа заглавными буквами); директория обычно должна быть “SHATILOV”, потому что именно оттуда программа ‘coco’ берет нужную для себя информацию; после этого нужно нажать кнопку “wr”.

Для записи в файл PC имя файла формируется автоматически после нажатия кнопки “resp_new_wr” в главном окне программы; оператор может изменить это имя вручную. После этого следует нажать кнопку “wr”.

Частоты бетатронных колебаний нужно измерить и записать вручную либо в главном окне программы, либо в окне для записи файлов. Можно записать также комментарий к файлу (до нажатия кнопки “wr”).

4. Измерение матрицы откликов.

Для измерения отклика на какой-либо корректор нужно выбрать его в браузере и нажать кнопку “meas_1”. Можно сразу задать количество измерений (рядом, в окне input’а); в этом случае результатом будет усредненная величина отклика и среднеквадратичная ошибка измерения. Изменение угла дефлекции корректора задается в пределах +- 1 мрад (если это возможно); величина тока в корректоре вычисляется с учетом энергии и эффективности корректора (эффективность корректора (мрад/А) извлекается из базы данных для магнитной системы). Реально минимальный и максимальный токи корректора для измерения отклика подбираются с учетом тока в текущем режиме и граничных величин тока, определяемых источником питания. Можно также изменить номинальный угол дефлекции (1 мрад), умножив его на коэффициент, записанный в файле ‘resp_matr.cfg’. Отклик будет вычислен как (X_max –X_min)/(def_max – def_min), где (X_max – X_min) – смещение орбиты в заданном пикапе при изменении угла дефлекции корректора от def_max до def_min (и то же для Z - направления).

При измерении сначала производятся два цикла намагничения в пределах, заданных для измерения токов корректора (от I_max до I_min), и после этого производятся измерения отклика. Изменения тока корректора показаны на специальном табло “Ток корректора …”. Малиновая линия показывает ток данного корректора в режиме, в котором производятся измерения; красные линии – табличные границы тока корректора (по базе данных); синие линии – минимальный и максимальный токи корректора при измерении; зеленая линия – текущий ток корректора во время измерения.

Строится также график тока пучка во время измерения. Если ток пучка окажется ниже заданного предела (скажем, 10 мА), то такое измерение не будет засчитано. Пучок придется накапливать заново; автоматической процедуры накопления не предусмотрено. Если измерение отклика произведено корректно, в браузере после имени корректора появляется звездочка. Минимальный ток пучка может быть задан в окне input`а.

Не обязательно каждый раз вручную выбирать корректор; после нажатия кнопки “mult” открывается окно, в котором можно выбрать группы корректоров по X- и Z- направлениям для автоматического измерения. Оператору придется следить, чтобы ток пучка при этом не упал ниже предельного значения.

Можно измерить также отклик на частоту обращения (в единицах мм/кГц). Для этого нужно выбрать в группе X-корректоров “корректор” с условным названием ‘psi’ и нажать кнопку “meas_1”. Граничные частоты обращения для измерения отклика 4029.5 -:- 4030.5 кГц. При этом происходит переход на управление частотой ВЭПП-3 от собственного задающего генератора. После задания новой частоты производится проверка исполнения с помощью частотомера, и только после этого производится измерение орбиты. По окончании измерений система управления частотой обращения возвращается к исходному состоянию.

Результаты измерения (отклики и среднеквадратичные ошибки) запоминаются в программе, в структуре “resp_new”. Их можно просмотреть и отредактировать, открыв окно редактирования кнопкой “edit_resp_new”. Измеренные отклики (может быть, только для части корректоров) можно запомнить в файлах для Одренка и PC; после их можно прочитать и переписать в структуру “resp_new”, а потом продолжить измерения для других корректоров.

Программа рисует графики откликов по радиусу и вертикали для выбранного корректора как функцию азимута. Изображаются отклики, выбранные кнопками ‘rsp_odr’, ‘rsp_PC’, и т.д.; цвет графика соответствует цвету нажатой кнопки. При нажатии кнопки ‘resp_meas’ будут изображаться отклики во время измерения (при многократном измерении откликов на один корректор можно увидеть разброс измерений.