Estudi i primera fase per la implementació del FOFB al Sincrotró ALBA

Abstract

Aquest treball és la culminació de les pràctiques realitzades al sincrotró ALBA. Situat a Cerdanyola del Vallès, ALBA és un accelerador de 3a generació que permet emmagatzemar un feix d'electrons confinat de fins a 400 mA a 3GeV d'energia, amb l'objectiu d'obtenir llum a partir dels girs provocats al feix. Els sincrotrons moderns com el d'ALBA, el que pretenen és aconseguir un major control i estabilitat de la llum. Per aconseguir-ho, cal que el feix d'electrons que creen la llum estigui controlat al màxim i la seva òrbita sigui estable. Amb aquest objectiu els sincrotrons estant implementant sistemes de Fast Orbit FeedBack (FOFB) o sistemes realimentats de correcció ràpida de l'òrbita, per realitzar correccions d'almenys 100Hz que estabilitzin el feix d'electrons amb menys d'un 10% de l'amplada del feix (5-10μm). El treball exposa el desenvolupament d'una part del sistema de correcció ràpida de l'òrbita dels electrons (FOFB) que s'està duent a terme al sincrotró ALBA. Concretament, s’han revisat els estudis previs realitzats durant la fase de disseny del sincrotró, s’han recalculat funcions de transferència i retards de tots els elements involucrats al sistema. També s’han realitzat simulacions per confirmar la viabilitat del sistema amb les noves dades i finalment s’ha desenvolupat part de la unitat de control determinant el Hardware i s'ha adquirit dades que permetran analitzar el soroll de l'òrbita que en futurs treballs determinaran millor l'algorisme de la unitat de control.

This project is the end of a stage in the Alba Light Source. Placed in Cerdanyola del Vallès, ALBA is a 3rd generation Light source that allows to store an electrons beam of 400 mA at 3GeV. We have to keep in mind that modern light sources like ALBA, want to achieve the maximum control and stability of light, the way to attain the target is that the electrons beam that generate the light were very controlled and their orbit very stable. With that target light sources are implementing Fast Orbit FeedBack (FOFB) systems, that have to correct the electrons orbit at least at 100Hz and stabilize the electrons beam at 10% of their thickness (5-10μm). The project shows the development of part a Fast orbit FeedBack (FOFB) that is being implemented in ALBA Light Source. Particularly, all the modelling and studies done in the ALBA design has been reviewed including a empirical calculation of transfer function and latency time of all the subsystems involved in FOFB. These system characterization have been used to confirm the viability of the system and to develop the control unit, determining its Hardware and acquire data that will allow analyse the noise figures that will determine the best beam orbit correction algorithm.