A4 Erreurs de champ magnétique et désalignement

Topique

Aucun aimant réel ne reproduit exactement le champ magnétique idéal supposé lors de la conception des systèmes optiques décrits dans la section « Principes fondamentaux ». Les imperfections de fabrication, les tolérances d'assemblage et la position physique de l'aimant par rapport à la trajectoire idéale introduisent inévitablement de légères déviations par rapport au comportement nominal. Un aimant dipolaire dont le champ diffère légèrement de la valeur nominale, ou qui est légèrement désaligné par rapport à la trajectoire idéale, introduit une petite déviation de l'orbite du faisceau en ce point. Cette déviation se propage et s'amplifie ensuite dans le reste de la machine, en fonction de l'optique locale. La somme de nombreuses de ces petites erreurs, réparties sur des milliers d'aimants dans une grande machine, peut produire une distorsion orbitale cumulative considérablement supérieure à n'importe quelle erreur isolée, si elle n'est pas corrigée. De même, un quadripôle mal aligné non seulement défocalise imparfaitement le faisceau, mais, étant décalé par rapport à l'axe, introduit également un effet dipolaire parasite indésirable, contribuant ainsi à la distorsion orbitale. Pour contrer ces effets, chaque machine moderne intègre un système de correction d'orbite : un ensemble de petits aimants correcteurs répartis le long de la machine, dont le courant est ajusté en fonction des mesures des capteurs de position du faisceau fournis par la section de diagnostic. Ceci annule la distorsion mesurée et ramène l'orbite au plus près de la trajectoire nominale, bouclant ainsi la boucle entre la mesure et la correction des erreurs. Outre le simple décalage de l'orbite, ces mêmes erreurs de champ peuvent également exciter directement les résonances dangereuses déjà identifiées, notamment lorsque l'erreur présente une périodicité correspondant au nombre d'onde bétatronique nominal du faisceau. Par conséquent, ce module, qui commence par des aimants imparfaits, se termine par un système de correction qui compense cette imperfection uniquement parce qu'elle a été préalablement mesurée avec précision.

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