Introduction
Accélérateurs : Théorie et simulations
1 Dynamique d’un accélérateur circulaire
 1.1 Présentation
  1.1.1 Introduction
  1.1.2 Description générale
 1.2 Hamiltonien
  1.2.1 Lagrangien relativiste
  1.2.2 Hamiltonien relativiste
   1.2.2.1 Moments canoniques
   1.2.2.2 Définition des coordonnées de l’accélérateur
   1.2.2.3 Changement de variable indépendante
   1.2.2.4 Changement d’échelle
   1.2.2.5 Expression finale du Hamiltonien à trois degrés de liberté
   1.2.2.6 Approximations
  1.2.3 Potentiel vecteur
 1.3 Dynamique transverse
  1.3.1 Dynamique linéaire
   1.3.1.1 Particule on momentum
   1.3.1.2 Particule off momentum
  1.3.2 Dynamique nonlinéaire
 1.4 Définitions complémentaires
  1.4.1 Résonances
  1.4.2 Acceptances et ouvertures
   1.4.2.1 Définitions
   1.4.2.2 Un schéma d’optimisation de l’ouverture dynamique
2 Méthodes et outils
 2.1 Réalisation d’un intégrateur symplectique
  2.1.1 Introduction
  2.1.2 Ancienne approche
  2.1.3 Approche moderne
   2.1.3.1 Présentation
   2.1.3.2 Le flot d’un système
   2.1.3.3 Intégrateur symplectique ab ovo
   2.1.3.4 Méthodes de construction
  2.1.4 Intégrateurs utilisés
  2.1.5 Intégration des éléments parfaits
   2.1.5.1 Section droite
   2.1.5.2 Aimant de courbure parfait
   2.1.5.3 Quadripôle droit
   2.1.5.4 Hexapôle parfait droit
  2.1.6 Etude comparative
   2.1.6.1 Introduction
   2.1.6.2 Propriétés
 2.2 Analyse en Fréquence
  2.2.1 Introduction
  2.2.2 Application fréquence
  2.2.3 Propriétés de l’application fréquence numérique
  2.2.4 Applications préliminaires
   2.2.4.1 Le pendule
   2.2.4.2 L’application d’Hénon
  2.2.5 Accélérateurs : carte en fréquence
   2.2.5.1 Application fréquence
   2.2.5.2 Principe de construction
3 Analyse en Fréquence et Sources de Lumière
  Introduction
 3.1 Le Projet SOLEIL
  3.1.1 Optique
  3.1.2 Dynamique
   3.1.2.1 Optique faible émittance numéro 1
   3.1.2.2 Optique faible émittance numéro 1 modifiée
   3.1.2.3 Optique faible émittance numéro 2
   3.1.2.4 Conclusion sur les optiques de SOLEIL
 3.2 Super-ACO
  3.2.1 Introduction
  3.2.2 Description d’une maille
  3.2.3 Choix du logiciel de tracking
   3.2.3.1 Symplecticité et champ de fuite avec le code BETA
   3.2.3.2 Symplecticité et faible rayon de courbure
   3.2.3.3 Notes sur l’ordre scaling de BETA
  3.2.4 Machine idéale
   3.2.4.1 Optique
   3.2.4.2 Dynamique
   3.2.4.3 Défauts de gradients des quadripôles droits
  3.2.5 Machine nominale
   3.2.5.1 Optique
   3.2.5.2 Dynamique
  3.2.6 Premières conclusions
 3.3 L’ESRF
  3.3.1 Optique
  3.3.2 Premier jeu hexapolaire
   3.3.2.1 Dynamique on momentum
   3.3.2.2 Dynamique off momentum
   3.3.2.3 Conclusion préliminaire
   3.3.2.4 Durée de vie Touschek
  3.3.3 Second jeu hexapolaire
   3.3.3.1 Dynamique on momentum
   3.3.3.2 Dynamique off momentum
   3.3.3.3 Conclusion préliminaire
   3.3.3.4 Durée de vie Touschek
  3.3.4 Conclusions sur les deux réglages nominaux
 3.4 L’ALS
  3.4.1 Optique
  3.4.2 Dynamique
  3.4.3 Vers un modèle plus réaliste (I)
  3.4.4 Vers un modèle plus réaliste (II)
  3.4.5 Dynamique off momentum
  3.4.6 Conclusion
Résultats expérimentaux
4 ALS : Premières cartes en fréquence expérimentales
 4.1 Introduction
 4.2 Etapes préparatoires
  4.2.1 Conditions expérimentales
 4.3 La décohérence ab ovo
  4.3.1 Décohérence due à la chromaticité
   4.3.1.1 Déphase chromatique induit
   4.3.1.2 Densité de probabilité longitudinale
   4.3.1.3 Expression finale
  4.3.2 Décohérence 1D due à la dispersion des nombres d’ondes
   4.3.2.1 Densité de probabilité transverse
   4.3.2.2 Expression finale
  4.3.3 Décohérence 2D due à la dispersion des nombres d’ondes
  4.3.4 Résumé
 4.4 Prétraitement des données
 4.5 Premières cartes en fréquence mesurées
  4.5.1 Première expérience
  4.5.2 Deuxième expérience
  4.5.3 Expériences avec Wigglers fermés
 4.6 Conclusions
5 Super-ACO
 5.1 Acquisition des matrices-réponse
  5.1.1 Description du programme LOCO
   5.1.1.1 Perturbation de l’orbite fermée par un kick dipolaire
   5.1.1.2 Matrice-réponse
  5.1.2 Application à Super-ACO
   5.1.2.1 Procédure adoptée
  5.1.3 Etude préliminaire
   5.1.3.1 Conditions du test
   5.1.3.2 Résultats
   5.1.3.3 Test complet du modèle
  5.1.4 Etapes préliminaires à l’analyse des matrices-réponse
   5.1.4.1 Bruit moyen des BPM
   5.1.4.2 Mesure de la fonction dispersion dans les BPM
  5.1.5 Matrice-réponse hexapôles éteints et onduleurs ouverts
   5.1.5.1 Introduction
   5.1.5.2 Conditions expérimentales
   5.1.5.3 Dispersion mesurée dans les BPM
   5.1.5.4 Résultats obtenus avec LOCO
  5.1.6 Matrice-réponse hexapôles allumés et onduleurs ouverts
   5.1.6.1 Influence des hexapôles
   5.1.6.2 Conditions expérimentales
   5.1.6.3 Dispersion mesurée dans les BPM
   5.1.6.4 Résultats obtenus avec LOCO
  5.1.7 Matrice-réponse hexapôles allumés et onduleurs fermés
   5.1.7.1 Conditions expérimentales
   5.1.7.2 Dispersion mesurée dans les BPM
   5.1.7.3 Résultats obtenus avec LOCO
 5.2 Glissements expérimentaux des nombres d’ondes
  5.2.1 Etalonnage de l’électrode à 45 degrés
  5.2.2 Point de fonctionnement nominal
   5.2.2.1 Kick avec le perturbateur P4
   5.2.2.2 Kick avec le perturbateur P6
   5.2.2.3 Utilisation de l’électrode à 45 degrés : familles H1 et H2 éteintes
  5.2.3 Vers un nouveau modèle de Super-ACO
   5.2.3.1 Observations
   5.2.3.2 Champs de fuite des quadripôles
   5.2.3.3 Conséquences sur la dynamique globale
 5.3 Espace des Phases et glissement des nombres d’ondes
  5.3.1 Etalonnage des BPM
   5.3.1.1 Conditions expérimentales
   5.3.1.2 Notes sur le BPM4
   5.3.1.3 Notes sur le BPM12
  5.3.2 Point de routine avec minimum de couplage
   5.3.2.1 Conditions expérimentales
   5.3.2.2 Espace des phases
   5.3.2.3 Courbe en fréquence
  5.3.3 Point de routine avec couplage fort
   5.3.3.1 Conditions expérimentales
   5.3.3.2 Espace des phases
   5.3.3.3 Courbes en fréquence
  5.3.4 Familles H1 et H2 éteintes avec minimum de couplage
   5.3.4.1 Conditions expérimentales
   5.3.4.2 Espace des phases
   5.3.4.3 Courbe en fréquence
  5.3.5 Familles H1 et H2 éteintes sans minimum de couplage
   5.3.5.1 Conditions expérimentales
   5.3.5.2 Espace des phases
   5.3.5.3 Courbes en fréquence
  5.3.6 Brève conclusion
 5.4 Bilan et conclusion sur l’optique de Super-ACO
Conclusions et perspectives
Bibliographie
Annexes
A Compléments sur les intégrateurs
 A.1 Intégration exacte d’une section droite
 A.2 Intégration d’un dipôle
  A.2.1 Aimant secteur exact
  A.2.2 Aimant dipolaire en coordonnées rectangulaires
  A.2.3 Coin dipolaire
  A.2.4 Dipôle combiné sans terme petite machine
  A.2.5 Dipôle droit en coordonnées rectangulaires
  A.2.6 Dipôle avec terme petite machine
   A.2.6.1 Intégration de A
   A.2.6.2 Intégration de B
   A.2.6.3 Calcul du correcteur
 A.3 Déplacements et rotations d’un élément
B Figures en couleur
  Introduction
 B.1 Le projet SOLEIL
 B.2 Super-ACO
  B.2.1 Simulations : différents modèles de Super-ACO.
  B.2.2 Expérience : prise en compte des champs de fuite quadripolaires.
 B.3 L’ESRF : point de fonctionnement nominal
 B.4 L’ALS