3.2.6 Premières conclusions

Nous avons vu que Super-ACO est une machine singulière de par son faible rayon de courbure, ses champs de fuite et coins dipolaires non négligeables. L’approximation traditionnelle des grandes machines n’est plus valable et l’approximation hard edge n’est plus suffisante. Nous avons insisté également à plusieurs reprises sur le fait que le code BETA n’est pas adapté pour réaliser des études d’optimisation de la dynamique à long terme et pour des amplitudes supérieures à environ 20 mm pour une machine telle que Super-ACO, même si l’optique linéaire est toujours bien traitée.

Des cartes en fréquence et ouvertures dynamiques ont été calculées pour différentes configurations machines qui juste qu’en l’an 2000 étaient considérées comme reflétant la machine en fonctionnement. Cependant, cette étude n’a pas permis d’expliquer correctement certaines observations expérimentales. En effet, l’ouverture dynamique est limitée dans le plan vertical en expérience, la dynamique du faisceau est sensible à une résonance d’ordre 3 (). Or nous n’avons pas réussi à confirmer ses observations (à faibles amplitudes) à partir du modèle de l’anneau.

Un problème crucial est de pouvoir arriver à définir un modèle aussi réaliste que possible de l’anneau de stockage. Ce besoin se justifie, car d’une part, il permettrait de mieux prédire le comportement de la machine réelle et d’autre part de pouvoir rapidement identifier les causes d’une modification des performances de l’accélérateur.

Il est utile de dresser un bref tableau des principaux accords et désaccords entre le modèle actuel et l’expérience — en nous restreignant à la seule dynamique transverse —.

FIG. 3.25: Glissement des nombres d’ondes et avec l’amplitude : calculs effectué avec l’intégrateur LIE4 de MAD et l’ordre scaling de BETA sur 1 000 tours de l’anneau Super-ACO. A grande amplitude ( mm), le désaccord est flagrant : les lentilles décapolaires ne sont plus correctement prises en compte par le code BETA (la résonance n’est donc pas observée).

FIG. 3.26: Super-ACO deuxième quadrant () : carte en fréquence et ouverture dynamique pour le point de fonctionnement nominal ( m et  m). La carte en fréquence est très compacte : peu de résonances sont rencontrées. Il est difficile de comprendre avec cette modélisation les observations expérimentales.

Nous disposons d’un excellent modèle de l’optique linéaire : point de fonctionnement, faible battement des fonctions bétatrons, bonne efficacité des correcteurs dipolaires utilisés pour corriger l’orbite fermée.

Les valeurs des coins et champs de fuite des dipôles ont été ajustées sur l’expérience (Level et Nghiem, 1986). La caractérisation nonlinéaire des forces des quadripôles et hexapôles a été faite en 1989 par P. Nghiem, des mesures magnétiques sur banc d’essai à la fin des années 1990 (Barthès et al., 1990). Le glissement des nombres d’ondes avec l’énergie est également en accord avec les mesures expérimentales suite à l’introduction d’une composante décapolaires induites par les hexapôles qui sont créés par un « mauvais dipôle » (Brunelle et al., 1999). Un important travail de caractérisation de l’impact des éléments d’insertion sur la dynamique transverse a été réalisé à Super-ACO (Brunelle, 1992, Sommer et al., 1992)

Par contre, les mesures de durée de vie Touschek, de valeurs de chromaticités, de taille de l’ouverture dynamique et d’acceptance en énergie ne sont pas encore bien comprises.

Nous devons également rappeler que Super-ACO n’est pas équipé de moniteur de position tour par tour ni de perturbateur vertical. Si bien qu’aucune caractérisation de la variation des nombres d’ondes avec l’amplitude n’a été réalisée (nous verrons qu’une des caractéristiques de l’ALS est de disposer d’un grand nombre d’outils de diagnostic et d’exploration de la dynamique de l’anneau).

Dans la seconde partie dédiée aux résultats expérimentaux, nous verrons comment nous pouvons améliorer le modèle de Super-ACO. La première idée sera d’obtenir une estimation réaliste des défauts magnétiques de la machine. Peut-être, qu’à l’image de l’ALS (voir page § sqq.), la dynamique se trouverait fortement modifiée. Puis, nous explorerons la dynamique de l’anneau à travers les glissements des nombres d’ondes avec l’amplitude horizontale en utilisant une électrode tour par tour, le perturbateur horizontal et l’Analyse en Fréquence.