. Opération des lignes F61 F61S F61N et T8 .

 

 

 

Depuis juillet 98 la zone EST du PS a repris ses activités après un long arrêt de presque neuf mois. Une nouvelle configuration de lignes a été construite pour satisfaire les demandes de différents groupes de physique.

La zone comprend: les lignes d’éjection F61, F61S, F61N qui transportent le faisceau de protons jusqu’aux cibles Nord et Sud; quatre lignes de faisceaux secondaires (T7, T9, T10, T11), une ligne de faisceau primaire de protons à 24 GeV/c destinée à l’expérience DIRAC (T8) et deux zones irradiations (voir plan annexé).

Deux ou trois cycles par supercycle alimentent la zone. A chaque cycle un user EASTA ou EASTB est associé.

Pour mieux satisfaire les requêtes des utilisateurs, les lignes F61, F61N, F61S et une partie de la ligne T8 fonctionnent en mode pulsé (PPM) ce qui permet d’avoir des optiques différentes sur deux cycles du même supercycle.

L’existence d’un aimant "splitter" (SMH01) sur la ligne F61 permet d’orienter le faisceau éjecté soit vers la cible Nord, soit vers la cible Sud ou en direction de l’expérience DIRAC, soit de le partager entre les deux branches Nord et Sud. Cet aimant possède en effet un "gap" et, en réglant les éléments magnétiques qui le précède, il est possible de passer au centre de son "gap" pour envoyer le faisceau vers la branche Sud ou T8, ou de passer à l’extérieur du "gap" pour diriger le faisceau vers la branche Nord.

Cinq différentes optiques ont été testées et mises en fonction pendant la période de "commissioning" de la zone EST, à savoir:

N1 l’ensemble du faisceau passe à l’extérieur du "gap" du "splitter" et continue en direction de la cible Nord.

S7 l’ensemble du faisceau passe à l’intérieur du "gap" du "splitter" et est dévié vers la branche Sud, et focalisé sur la cible de T7.

NS7 le faisceau défocalisé verticalement est partagé en deux parties: celle passant au centre du "gap" est déviée vers la cible Sud, celle passant à l’extérieur continue vers la cible Nord.

S7_irradiations : l’ensemble du faisceau passe à l’intérieur du "gap" du "splitter" et est dévié vers la branche Sud vers la zone irrad1.

NS7_irradiations : le faisceau est partagé au "splitter" entre la cible Nord et la zone Sud irradiations (Irrad.1).

S8: le faisceau passe à l’intérieur du "gap" du "splitter" et est focalisé sur la cible de la ligne T8.

Chaque optique entraîne un mode d’opération différent. Cette note a pour objectif de décrire les diverses méthodes de réglage du faisceau sur les lignes F61, F61S, F61N et T8.

Les indications qui sont données concernent surtout la procédure à adopter pendant les réglages. Pour les valeurs de courant des éléments magnétiques on doit faire référence aux logs.

Pour le réglage de l’optique S8, ce qui est décrit dans cette note est le résultat d’une série d’études qui se sont développés pendant un mois de "commissioning".

L’expérience DIRAC demande un faisceau de haute qualité c’est à dire: stable sur la cible, avec dispersion nulle, sans halo, une modulation du "spill" inférieure à 10% et un bruit de fond assez bas à cause de la haute sensibilité des détecteurs utilisés par l’expérience. Ces caractéristiques entraînent des réglages très précis soit du système d’extraction lente soit de la ligne de transfert et l’introduction de méthodes de détection sophistiquées comme les caméras CCD, les écrans digitalisés et les moniteurs de pertes.

Les études effectuées pendant le "commissioning" de la ligne T8 ont mis en évidence que l’optique est capable de fournir un faisceau stable sur la cible et sans halo. Il est aussi possible de minimiser la dispersion dans la ligne T8 avec des correcteurs horizontaux conduits par GFA.

Malheureusement le bruit de fond reste assez important, probablement à cause de pertes à l’éjection ou le long de la ligne de transfère. En outre le faisceau éjecté par le PS n’est pas toujours stable et reproductible ce qui cause des changements dans sa trajectoire qui peuvent affecter le bon fonctionnement de l’optique de la ligne de transfert.

Des études supplémentaires seront donc encore nécessaires dans les années à venir à fin d’obtenir un faisceau stable et reproductible depuis l’éjection et minimiser les pertes le long des lignes F61, F61S et T8.

 

ELEMENTS DE LA LIGNE F61 :

F61.QFO01

Adaptation de la taille du faisceau dans le plan horizontal.

F61.MSC01

Lecture, avec une chambre à émission secondaire (SEC), de l’intensité du faisceau entrant dans la ligne.

F61.MTV01

Premier contrôle optique de la position du faisceau dans la ligne. Seule la position est accessible, pas les angles. Un faisceau extrait correctement ressemble à une demi lune de 3 à 4 mm de large et de 20 mm de haut. La hauteur peut changer en fonction de l’intensité car elle suit la variation d’émittance verticale imposée par le réglage d’intensité au Booster.

F61.DHZ01

Correction d’erreur d’injection du faisceau, en horizontal. Son effet est malheureusement peu visible sur les TV en aval, du fait de l’avance de phase entre ces points.

 

F61.QDE02

Contrôle de la dimension verticale du faisceau au niveau du "splitter".

F61.DVT01

F61.DVT02

Correcteurs verticaux permettant de régler la hauteur du faisceau au niveau du "splitter".

F61.QFO03

Définit la focalisation horizontale au niveau du "splitter".

F61.QDE04

Définit la focalisation verticale au niveau du "splitter".

F61.MTV02

Point d’observation à l’entrée du "splitter".

F61.SMH01

Aimant "splitter". Effectue le partage du faisceau entre nord et sud. Les particules qui passent dans l’entrefer ("gap") sont déviées vers le sud, et les particules qui passent à l’extérieur de celui-ci vont vers le nord, sans déflexion.

F61.STP01

Beam stopper.

F61.MTV03

Observation du faisceau à la sortie du "splitter".

F61.STP02

Beam stopper.

 

ELEMENTS DE LA LIGNE F61N:

F61N.MTV01

Premier élément d’observation du faisceau non dévié par le "splitter". La focalisation horizontale est pratiquement identique à celle de F61.MTV02. Ne pas compter dessus pour les réglages.

F61N.QDE01

Pour focalisation verticale sur la cible nord.

F61N.QFO02

Pour focalisation horizontale sur la cible nord.

F61N.DVT01

Correcteur vertical sur la cible nord.

 

F61N.DHZ01

Correcteur horizontal, piloté par GFA et assumant les deux fonctions de compensation du balayage résiduel et de positon moyenne sur la cible.

F61N.BVT01

Assure un angle de 30 mrad vers le haut, pour adapter la trajectoire du faisceau à la géométrie des lignes nord et de la cible. Cette valeur ne devrait jamais être modifiée car la faible distance par rapport à la cible ne permet pas d’en juger précisément l’action.

F61N.MSC01

Lecture, avec une chambre à émission secondaire, de l’intensité pour la cible nord.

F61N.MTV02

Point d’observation pour le réglage du faisceau sur la cible nord.

F61N.MTEL01

Télescope sur la cible nord qui permet d’estimer la qualité du réglage. Le comptage tombe à une valeur proche de zéro s’il n’y a pas de cible (écran en place par exemple).

 

ELEMENTS DE LA LIGNE F61S

F61S.BHZ01

Pour déflexion du faisceau sur la branche sud. Un petit changement de la valeur du courant se traduit par un sensible déplacement horizontal du faisceau sur F61S.MTV01. La valeur nominale de courant est 1290 A et ne devrait pas être changée pendant les réglages.

F61S.MTV01

Contrôle de la position horizontale. Le faisceau étant fortement dilué en cette position, il est parfois difficile à voir.

F61S.QFO01

Pour focalisation horizontale sur la cible sud ou pour les irradiations.

F61S.QDE02

Pour focalisation verticale sur la cible sud ou pour les irradiations.

F61S.DHZ01

Correcteur horizontal pour centrage sur la cible sud et pour compensation de la dispersion résiduelle (piloté par GFA). Dans le cas des irradiations, il est utilisé pour augmenter le balayage sur l’écran ZT7.MTV02.

F61S.DVT01

Correcteur vertical pour centrage vertical sur la cible sud.

F61S.BHZ02

Il est utilisé en mode pulsé pour la déflexion du faisceau soit vers la cible sud, soit vers la future cible de T8 (DIRAC). Elément de sécurité pour les faisceaux T7 et T8, il a actuellement une valeur de courant fixe de 393 A pour diriger le faisceau vers la cible sud ou les irradiations. Cette valeur ne peut pas être changée par MCR.

 

ELEMENTS DE LA LIGNE ZT7 ( réglage faisceau primaire pour cible sud et irradiations)

ZT7.MSC01

Lecture d’intensité pour le faisceau de la branche sud, avec une chambre à émission secondaire.

ZT7.MTEL01

Télescope sur la cible sud permettant d’estimer la qualité du réglage. Le comptage tombe à une valeur proche de zéro s’il n’y a pas de cible (écran en place par exemple).

ZT7.MTV01

Point d’observation pour le réglage du faisceau sur la cible sud.

ZT7.MTV02

Point d’observation pour le réglage du faisceau destiné aux irradiations Irrad.1.

 

REGLAGE OPTIQUE N1.

1 Faisceau sur F61.MTV01 (FIG.1) : utiliser les écrans scintillants, en position 6 par exemple.

Le faisceau doit ressembler à une lame verticale ou demi lune dont le dos est au centre de l’écran.

Les dimensions du faisceau sont de 3 à 4 mm en horizontal et de 20 mm en vertical.

La position horizontale du faisceau peut être ajustée avec les éléments d’éjection : PE.SMH61 et PE.SMH57. La hauteur du faisceau peut changer en fonction de l’intensité du fait des variations d’émittance verticale imposée par le réglage d’intensité au Booster. Il n’existe pas d’élément pour le réglage vertical du faisceau sur F61.MTV01, aussi bien dans l’éjection proprement dite que dans la ligne F61.

2 Position du faisceau sur F61.MTV02 (FIG.2): écran en positions 4 ou 10. Le faisceau doit être centré sur l’écran avec des dimensions de deux carreaux en vertical (1cm) et de 1 carreau en horizontal (0.5 cm).

La position horizontale peut être corrigée avec le F61.DHZ01. Les valeurs de courant varient entre 10 et 300 A, car la position du faisceau sur F61.MTV02 dépend fortement de l’angle avec lequel il est éjecté.

La focalisation horizontale sur cette TV est effectuée à l’aide de F61.QFO03.

La position verticale peut être corrigée avec F61.DVT01 et F61.DVT02, le premier monte le faisceau au niveau du "splitter" et le second le remet à plat. On utilise F61.DVT01 pour centrer le faisceau sur F61.MTV02 et F61.DVT02 pour le régler sur F61.MTV03 où il doit se trouver à la même position verticale que sur F61.MTV02.

La dimension verticale est réglable avec F61.QDE02.

 

 

3 Position du faisceau sur F61.MTV03 (FIG.3) : écran en positions 4 ou 10.

Sur ces écrans sont tracées deux lignes verticales : celle de gauche indique la position du faisceau envoyé au nord et celle de droite indique la position du faisceau défléchi vers le sud.

Dans le cas de l’optique N1, le faisceau passe à l’extérieur du gap et dans la partie inférieure du "splitter". Cependant, il doit être centré sur F61.MTV03 sur la ligne gauche de l’écran. Les dimensions sont de deux carreaux (1cm) en vertical et de 1 carreau (0.5 cm) en horizontal. La dimension verticale peut être corrigée avec F61.QDE04 (petits réglages de 3 à 4 A). Les positions verticale et horizontale peuvent être respectivement corrigées par F61.DVT02 et F61.DHZ01. Pour ce dernier, les valeurs de courant varient entre 10 et 300 A, car la position du faisceau sur F61.MTV03 dépend fortement de l’angle avec lequel il est éjecté.

 

4 Position du faisceau sur la cible nord (F61N.MTV02): on peut utiliser les écrans sur les positions 1 ou 7.

Le faisceau doit être centré sur l’écran et les dimensions H et V sont ~ 0.5 cm . On focalise en vertical avec F61N.QDE01 et en horizontal avec F61N.QFO02.

Dans l’optique N1, la focalisation sur la cible nord est assez difficile du fait des faibles dimensions du faisceau dans les deux quadrupoles, qui précèdent la cible. Les valeurs nominales de courant sont fournies par les logs et des ajustements peuvent être effectués avec des pas de 1 à 2 A.

5 Le centrage vertical sur l’écran est fait avec le F61N.DVT01.

  1. La compensation de la dispersion résiduelle est faite par F61N.DHZ01 piloté par un GFA. La fonction caractéristique utilisée pour le GFA est fournie dans les logs. De petits ajustement sur cette fonction sont nécessaires de temps en temps pour compenser des variations dues à l’extraction.

7 La position cible sur F61N.MTV02 est P5 = AL 5X150.

8 Contrôler le comptage de F61N.MSC01 qui doit être presque identique à celui de F61.MSC01 (90%). Quand la cible est insérée dans le faisceau les comptages de F61N.MSC01 sont légèrement supérieurs à ceux de F61.MSC01 du fait des particules rétrodiffusées.

  1. Contrôler le comptage de F61N.MTEL01 qui varie entre 4500 et 5500 selon l’intensité du faisceau éjecté (de l’ordre de 20 à 30 E10).

 

Optique N1

REGLAGE OPTIQUE S7 :

1 Faisceau sur F61.MTV01 (FIG.1, page 6) : utiliser les écrans scintillants en position 6 par exemple.

Le faisceau doit ressembler à une lame verticale ou demi lune dont le dos est au centre de l’écran.

Les dimensions du faisceau sont de 3 à 4 mm en horizontal et 20 mm en vertical.

La position horizontale du faisceau peut être ajustée avec les éléments d’éjection : PE.SMH61 et PE.SMH57. La hauteur du faisceau peut changer en fonction de l’intensité, du fait des variations d’émittance verticale imposée par le réglage d’intensité au Booster. Il n’existe pas d’élément pour le réglage vertical du faisceau sur F61.MTV01, aussi bien dans l’éjection proprement dite que dans la ligne F61.

2 Position du faisceau sur F61.MTV02 (FIG.4) : écran en positions 4 ou 10.

Dans le cas de l’optique S7, le faisceau passe dans l’entrefer (gap) du "splitter" et donc son centre de gravité est déplacé de 2 cm (4 carreaux) vers le haut par rapport au centre de l’écran. Les dimensions sont de deux carreaux en vertical (1 cm) et de 1 carreau en horizontal (0.5 cm).

La position horizontale peut être corrigée avec F61.DHZ01. Les valeurs de courant varient entre 10 et 300 A, car la position du faisceau sur F61.MTV02 dépend fortement de l’angle avec lequel il est éjecté.

La position verticale peut être corrigée avec F61.DVT01 et F61.DVT02, le premier monte le faisceau au niveau du "splitter" et le second le remet à plat. On utilise F61.DVT01 pour centrer le faisceau sur F61.MTV02 et F61.DVT02 pour le régler sur F61.MTV03 où il doit se trouver à la même position verticale que sur F61.MTV02.

La dimension verticale est réglable avec F61.QDE02.

 

 

 

3 Position du faisceau sur F61.MTV03 (FIG.5) : écran en position 4 ou 10.

Sur ces écrans sont tracées deux lignes verticales : celle de gauche indique la position du faisceau envoyé au nord et celle de droite indique la position du faisceau défléchi vers le sud.

Dans le cas de l’optique S7, le centre de gravité du faisceau est déplacé en vertical vers le haut de 2 cm (4 carreaux) par rapport au centre de F61.MTV03 et positionné sur la ligne de droite de l’écran. La dimension verticale est de deux carreaux (1 cm) et la dimension horizontale de 1 carreau (0.5 cm). La dimension verticale peut être corrigée avec F61.QDE04 (petits réglages de 3 à 4 A).

La position horizontale peut être corrigée avec F61.DHZ01, les valeurs de courant varient entre 10 et 300 A, car la position du faisceau sur F61.MTV03 dépend fortement de l’angle avec lequel il est éjecté.

 

 

4 Position du faisceau sur ZT7.MTV01 : écran en position 1.

Le faisceau doit être positionné au centre de l’écran. Ses dimensions horizontale et verticale sont ~0.4 cm.

La focalisation est effectuée à l’aide de F61S.QFO01 (plan horizontal) et F61S.QDE02 (plan vertical).

5 Le centrage vertical s’effectue par F61S.DVT01 tandis que F61S.DHZ01 permet le centrage horizontal et la compensation du balayage. La fonction du GFA branché au correcteur horizontal est donnée dans les logs. De petits ajustements sur cette fonction sont de temps en temps nécessaires, pour compenser les variations des paramètres d’éjection.

6 La position cible est P3 = AL 5X250, mais peut changer suivant la demande des utilisateurs.

7 Contrôler le comptage de ZT7.MSC01, qui doit être pratiquement identique au comptage de F61.MSC01 (90%). Quand la cible est insérée dans le faisceau les comptages de ZT7.MSC01 sont légèrement supérieurs aux comptages de F61.MSC01 du fait des particules rétrodiffusées.

8 Contrôler le comptage de ZT7.MTEL01, qui varie entre 4500 et 5500 selon l’intensité du faisceau éjecté (pour 20 à 30 E10).

 

 

Optique S7

 

 

REGLAGE OPTIQUE NS7 :

1 Faisceau sur F61.MTV01 (FIG.1, page 6) : utiliser les écrans scintillants en position 6 par exemple ( la position 7 correspond à un écran brûlé !).

Le faisceau doit ressembler à une lame verticale ou demi lune dont le dos est au centre de l’écran.

Les dimensions du faisceau sont de 3 à 4 mm en horizontal et 20 mm en vertical.

La position horizontale du faisceau peut être ajustée avec les éléments d’éjection : PE.SMH61 et PE.SMH57. La hauteur du faisceau peut changer en fonction de l’intensité du fait des variations d’émittance verticale imposée par le réglage d’intensité au Booster. Il n’existe pas d’élément pour le réglage vertical du faisceau sur F61.MTV01, aussi bien dans l’éjection proprement dite que dans la ligne F61.

2 Position du faisceau sur F61.MTV02 : écran en positions 4 ou 10. Le faisceau doit être centré sur l’écran comme montré sur la FIG. 6. La dimension horizontale est ~ 2mm et la dimension verticale ~ 2 cm (4 carreaux).

 

FIG. 6 : F61.MTV02

La position horizontale peut être corrigée avec F61.DHZ01. Les valeurs de courant varient entre 10 et 300 A, car la position du faisceau sur F61.MTV02 dépend fortement de l’angle avec lequel il est éjecté.

La focalisation horizontale sur cette TV se fait avec F61.QFO03.

La position verticale peut être corrigée avec F61.DVT01 et F61.DVT02, le premier monte le faisceau au niveau du "splitter" et le second le remet à plat. On utilise F61.DVT01 pour centrer le faisceau sur F61.MTV02 et F61.DVT02 pour régler le faisceau sur F61.MTV03 .

La dimension verticale est réglable avec F61.QDE02.

 

 

3 Position du faisceau sur F61.MTV03 : écran en positions 4 ou10.

Sur ces écrans, sont tracées deux lignes verticales : celle de gauche indique la position du faisceau dirigé vers le nord et celle de droite indique le faisceau défléchi vers le sud.

Dans le cas de l’optique NS7, le faisceau est partagé verticalement par le "splitter" en deux parties. La position de chaque portion est montrée sur la FIG. 7. Normalement, le partage entre nord et sud est effectué dans un rapport ½. De ce fait, les deux parties qui apparaissent sur l’écran de F61.MTV03 doivent avoir les mêmes dimensions. Des partages différents peuvent être effectués en réglant la position verticale du faisceau au niveau du "splitter" avec F61.DVT01 et F61.DVT02.

La position horizontale peut être corrigée avec F61.DHZ01, les valeurs de courant varient entre 10 et 300 A, car la position du faisceau sur F61.MTV03 dépend fortement de l’angle avec lequel il est éjecté.

 

 

4 Les réglages sur les cibles nord et sud suivent les mêmes descriptions que dans les cas des optiques N1 et S7. Les valeurs de courant et les fonctions typiques des GFAs sont données dans les logs

5 Dans le cas d’un partage ½, les comptages sur F61N.MSC01 et ZT7.MSC01 doivent être pour chacun, pratiquement le 50% du comptage de la F61.MSC01, en tenant compte cependant que 10% du faisceau est perdu au niveau du "splitter".

6 Les comptages sur F61N.MTEL01 et ZT7.MTEL01 doivent être compris entre 2000 et 3000 selon l’intensité du faisceau éjecté ( 20 à 30 E10).

 

Optique NS7

 

REGLAGE OPTIQUE S7_irradiations.

Dans ce cas, le faisceau sud est utilisé comme faisceau primaire dans la région de ZT7.MTV02, au lieu d’interagir avec la cible. La demande classique est d’avoir un faisceau homogène sur une surface de quelques cm2.

Le réglage de la première partie de la ligne F61 jusqu’au "splitter" est le même que pour le cas S7 avec focalisation sur la cible sud. La position et les dimensions du faisceau sur F61.MTV02 et F61.MTV03 sont les mêmes que dans le cas S7 (voir FIG. 4, page 7 et FIG. 5, page 8).

Faisceau sur ZT7.MTV02 : le faisceau est dévié sur cet écran par ZT7.BHZ01, dont la valeur nominale de courant est -365 A . De petits changements de cette valeur (2A) déplacent le faisceau horizontalement . En principe, cette valeur ne doit pas être changée.

La focalisation horizontale est obtenue par F61S.QFO01, la largeur doit être ~0.3 mm (sans balayage). La dimension verticale est réglée par F61.QDE02, la taille du faisceau augmentant lorsque le courant diminue.

L’homogénéité horizontale est obtenue en faisant un balayage du faisceau de droite à gauche à l’aide du GFA pilotant F61S.DHZ01. Celui-ci amplifie l’effet de la dispersion résiduelle. La fonction typique du GFA est donnée dans les logs. Un faisceau correctement réglé pour les irradiations est montré sur la FIG. 8

La position et l’homogénéité du faisceau sur ZT7.MTV02 dépendent fortement de la qualité du faisceau éjecté. Si des changements sont détectés sur ZT7.MTV02 (faisceau plus bas ou dimension verticale réduite), il est indispensable de contrôler en premier lieu la qualité du faisceau sur F61.MTV01, F61.MTV02 et F61.MTV03 et d’effectuer le cas échéant, les réglages nécessaires sur la ligne F61.

Les comptages sur F61N.MSC01 et ZT7.MSC01 doivent être presque identiques (90%).

Les comptages sur F61N.MTEL01 et ZT7.MTEL01 sont presque nuls (un comptage minimal existe à cause du bruit de fond).

 

 

Optique S7 irradiations

REGLAGE OPTIQUE NS7_irradiations.

Les réglages sont similaires au cas NS7 focalisé sur la cible sud. Le partage au niveau du "splitter" est de 1/3 du faisceau pour la branche nord et 2/3 pour la branche sud.

Faisceau sur F61.MTV01 (FIG.1, page 6) : utiliser les écrans scintillants en position 6 par exemple

Le faisceau doit ressembler à une lame verticale ou demi lune dont le dos est au centre de l’écran. Les dimensions du faisceau sont de 3 à 4 mm en horizontal et 20 mm en vertical. La position horizontale du faisceau peut être ajustée avec les éléments d’éjection : PE.SMH61 et PE.SMH57. La hauteur du faisceau peut changer en fonction de l’intensité du fait des variations d’émittance verticale imposée par le réglage d’intensité au Booster. Il n’existe pas d’élément pour le réglage vertical du faisceau sur F61.MTV01, aussi bien dans l’éjection proprement dite que dans la ligne F61.

2 Position du faisceau sur F61.MTV02 : écran en positions 4 ou 10. Le faisceau doit être centré sur l’écran, comme montré sur la FIG.9 avec des dimension horizontale ~ 2mm et verticale ~ 3 cm (6 carreaux).

FIG. 9 : F61.MTV02

La position horizontale peut être corrigée avec F61.DHZ01. Les valeurs de courant varient entre 10 et 300 A, car la position du faisceau sur F61.MTV02 dépend fortement de l’angle avec lequel il est éjecté. La focalisation horizontale sur cette TV est faite par F61.QFO03.

La position verticale peut être corrigée avec F61.DVT01 et F61.DVT02, le premier monte le faisceau au niveau du "splitter" et le second le remet à plat. On utilise F61.DVT01 pour centrer le faisceau sur F61.MTV02 et F61.DVT02 pour le régler sur F61.MTV03. La dimension verticale est réglable avec F61.QDE02.

3 Position du faisceau sur F61.MTV03 : écran en positions 4 ou10.

Sur ces écrans sont tracées deux lignes verticales : celle de gauche indique la position du faisceau envoyé vers le nord et celle de droite indique le faisceau défléchi vers le sud.

Dans le cas de l’optique NS7_irradiations, le faisceau est partagé verticalement au niveau du "splitter" en trois parties. Les deux parties qui apparaissent à gauche sur l’écran de F61.MTV03 sont envoyées vers le nord et doivent être de la même dimension. La partie sur la droite de l’écran est celle qui passe dans l’entrefer (gap) du "splitter" et qui est déviée vers la branche sud. La FIG.10 montre la position respective des trois parties de faisceau.

La position horizontale peut être corrigée avec F61.DHZ01, les valeurs de courant variant entre 10 et 300 A, car la position du faisceau sur F61.MTV03 dépend fortement de l’angle avec lequel il est éjecté.

4 Position du faisceau sur ZT7.MTV02 : le faisceau est déplacé sur cet écran par ZT7.BHZ01 dont la valeur nominale de courant est -315 A . De petits changements de cette valeur (2A) déplacent le faisceau horizontalement. En principe cette valeur ne doit pas être changée.

La focalisation horizontale est obtenue par F61S.QFO01, la largeur doit être ~0.3 mm (sans balayage). La dimension verticale est réglée par F61.QDE02, la taille augmentant lorsque le courant diminue.

L’homogénéité horizontale est obtenue en faisant un balayage du faisceau de droite à gauche, à l’aide du GFA pilotant F61S.DHZ01 qui amplifie l’effet de la dispersion résiduelle. Un faisceau correctement réglé pour les irradiations est montré sur la FIG.11.

 

 

 

La position et l’homogénéité du faisceau sur ZT7.MTV02 dépendent fortement de la qualité du faisceau éjecté. Si des changements sont détectés sur ZT7.MTV02 (faisceau plus bas ou dimension verticale réduite) il est indispensable de contrôler d’abord la qualité du faisceau sur F61.MTV01, F61.MTV02 et F61.MTV03 et de reprendre éventuellement les réglages nécessaires sur la ligne F61.

5 Les réglages sur la cible nord sont les mêmes que pour le cas N1.

6 Les comptages sur F61N.MSC01 et ZT7.MSC01 doivent être en proportion de 1/3 et 2/3 des comptages sur F61.MSC01 (on doit tenir compte cependant du fait que ~10% du faisceau est perdu au niveau du "splitter").

7 Le comptage sur F61N.MTEL01 est de 1500 à 2000 selon les variations d’intensité, tandis que ZT7.MTEL01 ne compte pas car il n’y a pas de cible (un comptage minimal existe à cause du bruit de fond).

Optique NS7 irradiantions

 

 

 

 

REGLAGE OPTIQUE S8 :

 

1 Faisceau sur F61.MTV01 (FIG.1, page 6) : utiliser les écrans scintillants en position 6 par exemple ( la position 7 correspond à un écran brûlé !)

Le faisceau doit ressembler à une lame verticale ou demi lune dont le dos est au centre de l’écran.

Les dimensions du faisceau sont de 3 à 4 mm en horizontal et 20 mm en vertical .

La position horizontale du faisceau peut être ajustée avec les éléments d’éjection : PE.SMH61 et PE.SMH57. La hauteur du faisceau peut changer en fonction de l’intensité, du fait des variations d’émittance verticale imposée par le réglage d’intensité au Booster. Il n’existe pas d’élément pour le réglage vertical du faisceau sur F61.MTV01, aussi bien dans l’éjection proprement dite que dans la ligne F61.

2 Position du faisceau sur F61.MTV02 (FIG.12) : écran en positions 4 ou 10.

Dans le cas de l’optique S8, le faisceau passe dans l’entrefer (gap) du "splitter" et afin de satisfaire les requêtes de l’expérience DIRAC qui nécessite un niveau de bruit de fond le plus bas possible (<< 105 comptage par spill), il est nécessaire de réduire l’interaction des queues du faisceau avec les lames du "splitter". Il faut donc positionner le faisceau au centre du gap pour minimiser le comptage du bruit de fond ( voir scope connecté avec les détecteurs de l’expérience DIRAC).

Le centrage vertical du faisceau dans le gap peut être obtenu avec F61.DVT01 et F61.DVT02, le premier monte le faisceau au niveau du "splitter" et le second le remet à plat. On utilise F61.DVT01 (pas de +10A) pour centrer le faisceau sur F61.MTV02 et F61.DVT02 (pas de –10A) pour le régler sur F61.MTV03 où il doit se trouver à la même position verticale que sur F61.MTV02.

La dimension verticale est réglable avec F61.QDE02 (pas de 5A).

La position horizontale peut être corrigée avec F61.DHZ01. Les valeurs de courant varient entre 10 A et 300 A, car la position du faisceau sur F61.MTV02 dépend fortement de l’angle avec lequel il est éjecté.

 

 

3 Position du faisceau sur F61.MTV03 (FIG.13) : écran en position 4 ou 10.

Sur ces écrans sont tracées deux lignes verticales : celle de gauche indique la position du faisceau envoyé au nord et celle de droite indique la position du faisceau défléchi vers le sud. Dans le cas de l’optique S8, le centre de gravité du faisceau est déplacé en vertical vers le haut de 2 cm (4 carreaux) par rapport au centre de F61.MTV03 et positionné sur la ligne droite de l’écran. La dimension verticale est de 1-1.5 carreaux et la dimension horizontale de 1 carreau (0.5 cm). La dimension verticale peut être corrigée avec F61.QDE04 (petits réglages de 3 à 4 A). La position horizontale peut être corrigée avec F61.DHZ01, les valeurs de courant varient entre 10 et 300 A, car la position du faisceau sur F61.MTV03 dépend fortement de l’angle avec lequel il est éjecté.

 

 

4 Position du faisceau sur ZT8.MTV01 : premier écran de la ligne T8. Il s’agit d’un écran digitalisé associé à une caméra CCD. L’image du faisceau est disponible à travers le système vistar PS ou par le programme de digitalisation qu’on peut connecter directement par : operation display ® Tests ® Camera Digitale Dirac. Pour l’exploitation de ce programme, il existe une page web à l’adresse suivante : file:/cps/cps_imager/doc/cps_imager.html

Le faisceau doit être centré sur l’écran de ZT8.MTV01 comme sur la FIG.14. Sa position horizontale peut être ajustée à l’aide du GFA F61S.DHZ01. Cet élément a une double fonction : celle de compensation du balayage résiduel et celle de corriger la position horizontale du faisceau. La fonction du GFA est montrée dans les logs. De petits ajustements sur cette fonction sont de temps en temps nécessaires, pour compenser les variations des paramètres d’éjection. La position verticale peut être corrigée avec le F61S.DVT01 (pas de 10 A).

5 Position du faisceau sur ZT8.MTV02 : système à marguerite composé par différents types de cibles et un écran (P3). Il s’agit d’un écran digitalisé comme le premier. Sur cet écran le faisceau doit être centré comme sur la FIG. 15. Pour le centrage horizontal on utilise le ZT8.DHZ01 et pour le centrage vertical le ZT8.DVT01. Les typiques fonctions de GFA pour les deux correcteurs sont données dans les logs. Le faisceau sur cet écran est assez stable, le balayage est pratiquement absent car, comme l’on peut observer dans l’optique (FIG.16), la dispersion est nulle. La position horizontale du faisceau peut être ajustée aussi en utilisant le ZT8.BHZ01, réglages à petits pas de 2A.

6 Position du faisceau sur ZT8.MTV03. Il s’agit du dernier écran de la ligne T8 et il est digitalisé comme les deux précédents. Sur cet écran là, le faisceau doit être positionné au centre comme sur la FIG. 17. La dispersion au niveau de cet écran est assez importante (FIG.16), il est donc nécessaire de compenser le balayage du faisceau à l’aide des GFAs qui sont en amont dans la ligne. Normalement on peut arriver à corriger le balayage avec le F61S.DHZ01, si l’action de celui-ci n’est pas suffisante on peut utiliser aussi le ZT8.DHZ01.

L’intensité du faisceau pour la ligne T8 est donnée par les chambres à émission secondaires (SEC) F61.MSC01, ZT8.MSC01 et ZT8.MSC02. Les deux dernières sont montées sur un système In/Out et le contrôle est assuré par les physiciens qui travaillent à l’expérience DIRAC. Si les SECs sont calibrées correctement et s’ il n’y a pas de perte dans la ligne, le comptage des trois SECs doit être le même.

Au niveau de la cible (ZT8.MTV02) il existe un télescope dont le comptage est assez faible à cause de la basse intensité de particules secondaires produites dans l’interaction du faisceau primaire avec la cible. Il nécessite une amélioration de la surface des scintillateurs afin que le télescope soit exploitable.

 

 

 

FIG. 14: Faisceau sur ZT8.MTV01 (Image par le programme de digitalisation)

 

 

 

 

FIG. 15: Faisceau sur ZT8.MTV02 (Image par le programme de digitalisation)

 

FIG. 16 : Optique S8.

 

 

 

 

FIG. 17: Faisceau sur ZT8.MTV03 ( Image par le programme de digitalisation).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Utilisation du programme de digitalisation pour les ZT8.MTV01, ZT8.MTV02, ZT8.MTV03.

Le programme peut être connecté par: operation dislay à Tests à Camera Digitale Dirac.

Cette fonction ouvre une fênetre dans laquelle apparaissent l’image du faisceau et les profiles vertical et horizontal (FIG. 14 – 15 – 17). Le spill de 350 ms, est partagé en 16 images chacune des quelles peut être visualisée.

Pour une description complète du système on peut regarder sur la page web à l’adresse : file: /cps/cps_imager/doc/cps_imager.html .

Pour une exploitation rapide du programme on peut :

à camera control pour le contrôle de la caméra ( power, light,

timing)

Pour avoir des fittings corrects des profiles horizontal et vertical, il est bien de soustraire l’image de fond de l’écran. La procédure est la suivante :

Chaque fois qu’on veut acquérir une image du faisceau, click on UPDATE.

Les données concernant les profiles peuvent être sauver en code ASCII sur un fichier dans la directoire cps/home/….. La procédure est la suivante :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dimensions des écrans pour la Ligne T8

 

ZT8.MTV01

 

 

 

ZT8.MTV02

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ZT8.MTV03

 

 

 

 

Remerciements

Remerciements à M. D. Gueugnon pour la mise en page et les corrections.

 

 

 

Liste de distribution

 

PS-Supervisors:

M. Giovannozzi

M.Gourber-Pace

S. Hancock

D.Manglunki

M. Martini

H. Mulder

G. Métral

S. Baird

G. Tranquille

 

J.P. Riunaud

R. Cappi

J. Boillot

L. Durieu

O. Ferrando

D.G. Gueugnon

J-Y. Hémery

 

Shift leaders:

A. Nicoud

J.M. Nonglaton

J. Ottaviani

K. Priestnall

M. Ruette

R. Steerenberg

B. Vandorpe

 

Techn. PS Operation:

G. Adrian

L. Bojtar

J.-Cl. Cendre

J. Duran-Lopez

J. Kuczerowski

P. Readman

R. Suykerbuyk