Вставки в 4-ый промежуток ВЭПП-3 (магниты 4M и линзы 4L).

Для того, чтобы обеспечить выпуск синхротронного излучения в бункер, магнитные блоки полуколец, примыкающие к 4-му промежутку, были заменены на вставки, имеющие ту же магнитную структуру, что и один блок полукольца (BDBF), но состоящие из отдельных С-образных магнитов и квадрупольных линз. Первоначально такая структура позволяла также построить байпас, параллельный 4-му промежутку, для работы с оптическим клистроном (вариантом генератора когерентного синхротронного излучения).

Питание вставок осуществляется отдельными источниками: 4 магнита питаются последовательно источником 4M, а 4 линзы – источником 4L. В каждом магните имеются также дополнительные обмотки для коррекции вертикального магнитного поля (радиальной орбиты), в верхней и нижней половинах магнита. Обмотки коррекции в верхних частях всех магнитов соединены последовательно, и питаются источником, известным под именем 4XMB. Нижние обмотки магнитов вставки, примыкающей к первому полукольцу, также соединены последовательно, и питаются источником 1X1; нижние обмотки во вставке, примыкающей к третьему полукольцу, питаются источником 3X8. В линзах на каждом полюсе имеются также обмотки коррекции; они обычно соединяются каким образом, чтобы создавать радиальное магнитное поле, и используются как корректора вертикальной орбиты.

Параметры магнита:

Длина магнита: L = 763.6 мм

Угол поворота траектории: Fi = 11.25 градусов

Радиус поворота траектории: R = 3888.9 мм

Зазор магнита (верт.): D = 30 мм

Ширина полюса: dH = 130 мм

Основная обмотка (на весь магнит): N = 16 * 2 витков

Обмотка коррекции (на полюс): n = 20 витков

Ток питания основной обмотки (E = 1 ГэВ): I_1 = 638.3 A

Основной источник питания

(максимально, 4 магнита суммарно): I = 1.5 кА; U = 45 В; W = 66 кВт

На рисунке показано, как подключаются источники питания 1X1, 3X8, 4XMB к обмоткам коррекции магнитов вставок. Цифры означают номера клемм на клеммниках магнитов.

Параметры линзы:

Длина линзы 280 мм

Диаметр вписанной окружности 80 мм

Градиент (максим.) 2.14 кГс/см

Максим. индукция в железе 14.4 кГс

Основная обмотка 6 витков на полюс

Корректирующая обмотка 22 витка на полюс

Основной источник питания 4L

(максимально, 4 линзы суммарно): I = 1.8 кА ; U = 7.4 В ; W = 13 кВт

Обмотки коррекции на полюсах обычно соединяются последовательно (в одной линзе) таким образом, чтобы создавать радиальное или вертикальное магнитное поле (для коррекции орбиты). В этом случае они создают поле в центре линзы (по магнитным измерениям): dB/dI = 8.7 Гс/А.

Можно их соединить и так, чтобы они создавали коррекцию градиента линзы, тогда измеренная добавка градиента: dG/dI = 4.4 Гс/см/А.

Зависимость магнитного поля в магнитах вставок от питающего тока.

Магниты вставок при большой энергии (выше 1.6 Гэв) работают в режиме насыщения, т.е. при существенно нелинейной зависимости магнитного поля в них от питающего тока. Эта зависимость была измерена и представлена в файле:

home/vepp4/mishnev/C++/V3_PROC/V3_regms/Calibr_4M_curr(E).txt

Она используется в программе “v3_proc” для управления током в магнитах 4M во время ускорения.

+

Эффективность обмоток коррекции магнита.

Угол поворота траектории в одном магните: Fi = 11.25 градусов (196.35 мрад)

Необходимое количество ампер-витков в основной

обмотке на энергии 1 ГэВ (в линейной области): I_1*N = 20425.6 А-витков

Ток в корректирующей обмотке (на одном полюсе), необходимый для создания угла дефлекции, равного 1 мрад: I_corr_1 = (I_1*N)/(Fi * n) = 5.20 A.

Эффективность одной обмотки коррекции (в линейной области):

Eff = 1/I_corr_1 = 0.192 мрад*Гэв/А.

Эффективность для корректоров 1X1 и 3X8 (включаются две обмотки): Eff = 0.384 мрад*Гэв/А.

Эффективность для корректора 4XMB (включаются четыре обмотки): Eff = 0.768 мрад*Гэв/А.

В таблице параметров магнитных элементов:

home/vepp4/mishnev/C++/V3_PROC/V3_regms/Base_Mag_Elem.txt

записаны как раз эти величины.

При высокой энергии (выше 1.5 Гэв) магниты вставок работают в области насыщения, поэтому эффективность корректоров уменьшается обратно пропорционально производной dI/dE в соответствующей области по энергии. Например, в области 1.8 -:- 2.0 Гэв эффективность уменьшается в 1.8 раза по сравнению с линейной формулой.