E3 Optique à faisceau transversal

Topique

L'agencement ordonné de ces mêmes aimants dipolaires et quadrupolaires, établi par le modèle précédent, constitue ce que l'on appelle l'optique de la machine, et son fonctionnement est décrit par quelques concepts fondamentaux. L'émittance du faisceau mesure approximativement la concentration du nuage de particules : un faisceau à faible émittance présente des particules proches de l'axe central et se déplaçant presque parallèlement, tandis qu'un faisceau à forte émittance occupe une région plus diffuse. Cette quantité est conservée le long du trajet, sauf en cas de processus la modifiant délibérément, comme le refroidissement du faisceau (décrit dans un module ultérieur), ou accidentellement, en raison d'effets collectifs développés par la section d'anomalie. La fonction bêta décrit, en chaque point de la trajectoire, la largeur du faisceau à ce point pour une émittance donnée : lorsque la fonction bêta est grande, le faisceau est large et peu divergent ; lorsqu'elle est petite, le faisceau est fortement comprimé – condition précisément recherchée aux points de collision pour maximiser la densité des particules intersectées. Le nombre d'oscillations transversales qu'effectue une particule lors d'une rotation complète de la machine est appelé nombre d'onde bétatronique. Sa valeur doit être maintenue à distance de certaines fractions simples, car toute coïncidence avec ces résonances amplifierait progressivement la moindre imperfection de la machine jusqu'à la déstabiliser et, finalement, interrompre le faisceau. Par conséquent, ce module, qui débute avec le système de guidage magnétique déjà en place, conclut en soulignant l'impératif que ce guidage impose au fonctionnement quotidien : maintenir le nombre d'onde bétatronique hors de ses lignes de résonance critiques.

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