E3 Óptica de Feixe Transversal

Tópico

A disposição ordenada desses mesmos ímãs dipolo e quadrupolo, estabelecida pelo modelo anterior, constitui o que é chamado de óptica da máquina, e seu comportamento é descrito por alguns conceitos fundamentais. A emitância do feixe mede, aproximadamente, o quão concentrada é a nuvem de partículas: um feixe com baixa emitância tem suas partículas próximas ao eixo central e viajando quase paralelas, enquanto um com alta emitância ocupa uma região mais difusa. Essa quantidade é conservada ao longo do percurso, exceto por processos que a modificam deliberadamente, como o resfriamento do feixe, descrito em um módulo posterior, ou acidentalmente, devido a efeitos coletivos desenvolvidos pela seção de anomalias. A função beta descreve, em cada ponto da trajetória, a largura do feixe naquele ponto para uma dada emitância: onde a função beta é grande, o feixe é largo e pouco divergente, e onde é pequena, o feixe é altamente comprimido — precisamente a condição buscada nos pontos de colisão para maximizar a densidade de partículas que se intersectam. O número de oscilações transversais que uma partícula completa em uma rotação completa da máquina é chamado de número de onda betatrônico, e seu valor deve ser mantido longe de certas frações simples, pois a coincidência com essas ressonâncias amplificaria progressivamente qualquer imperfeição na máquina até desestabilizá-la e, eventualmente, causar a perda do feixe. Portanto, este módulo, que começa com o sistema de guia magnético já estabelecido, conclui destacando a tarefa central que essa guia impõe à operação diária: manter o número de onda betatrônico longe de suas perigosas linhas de ressonância.

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