Исследование пучка в сеансе 2005 г.

Детектирование пучка

Восстановление координаты пучка на мишени с помощью годоскопов и исследование эффективности работы годоскопов приведено в соответствующем документе. Восстановление характеристик пучка проводится с помощью трех двухплоскостных годоскопов.

Характеристики годоскопов

В том же документе приведены характеристики годоскопов и их привязка  (по расстоянию) к мишени.

Изменение положения годоскопов

Во время сеанса положение годоскопов и/или их конфигурация несколько раз менялись, что может вызвать изменения в привязке годоскопов к мишени и в алгоритме восстановления положения пучка на мишени. Все изменения положения годоскопов приведены в соответствующей таблице.

Работа ускорителя

Графики включения

4 ноября 2005 г.  Исследование протонного пучка на времени ускорителя
Журнал ПРОЗА-2М N 5, стр. 6 - 10.
Режим канала (кроме магнитов М5 и М18) показан в таблице.
Вывод: пучок цеплял вещество до М5.

6 ноября 2005 г.  Исследование протонного пучка на времени ускорителя
Журнал ПРОЗА-2М N 5, стр. 11 - 13.
Режим канала (кроме магнитов М5 и М18) показан в таблице.

7 ноября 2005 г.
8.00 - 16.25 Наведение
16.25 Электронный пучок 19 ГэВ.
До 19.00 не был введен конвертор
Журнал ПРОЗА-2М N 5, стр. 11 - 17.  Режим канала  показан в таблице.

7 ноября
20.00. Переход на режим 5 ГэВ
Журнал ПРОЗА-2М N 5, стр. 17 - 17.  Режим канала  показан в таблице.
Запись данных 5GeV_test_newhodo
Запись данных с разным порогом

12 ноября 14.25 Настройка протонного пучка.
Бампы 20/26 и 23/29

Изменение характеристик пучка при работе с протонным пучком
Дата
 М5
 М18
 К1
 К2
 K3
 Комментарий
13 ноября, 9.40
 1.41
 1.87
 н2-в3
 п50-л-40(9960)
 п30-л40
 Начало набора
14 ноября 0:15

н1.5-в1.5


                 7:10

н2-в3


14 ноября 19.25
 1.49
 1.94
 н2-в3 п60-л-50(9950)
После настройки 4-го канала
15 ноября 13.15

н2-в4


                 14.35


н2-в3


                 15.28


н3-в4


                 23.20

н2-в3


16 ноября 8.50

н4-в5


17 ноября 15.00

н2-в3


17 ноября 17.20-19.40
 1.44
 1.895


Замена мишени 27/3 на 27/1
                  20.20

н1.3-в2.0


                  23.15

н1.3-в1.5


18 ноября между 02.20 и 04.00




Отключались бампы 24/20 и 22/26 при отключении 22 канала.
                 05.42

1.3-в2.0


                 17.20

н1.3-в1.5


19 ноября 8.25


н2.0-в3.0


                 9.45

н1.3-в1.5


              17.20


н1.3-в1.2

Растяжку увеличили до 3 сек
               20.35

н1.3-в1.5


20 ноября 2.45

н2.0-в1.3


                 8.00

н1.5-в1.1


                 8.35

н2.0-в1.3


                 9.10

н1.3-в2.0


                10.47

н1.0-в1.3


                11.19

н1.0-в1.5


                11.26

н1.0-в2.0


                13.57

н1.0-в1.4


                14.34

н1.0-в2.0


                14.39

н1.3-в2.0


                14.53

н2.0-в3.0


21 ноября 20.28

н3.-в4


                 20.30

н4-в5


22 ноября 12.10

н2.5-в3


                 12.50

н3-в4


   14.30-14.55




Уменьшилась длина сброса
                 15.55

н3.5-в4


                  16.00

н4-в5


                  20.20

н1.5-в2


                  22.07

н4-в5


                  22.20

н3-в4


23 ноября  01.00              


н1.5-в2

Растяжка 2 сек



н2-в3


                  04.58

н1.5-в2


                  05.04

н2-в3


                  11.20

н1.5-в2


                  12.25

н2-в3


                  20.24

н4-в5


                  23.50

н3-в4


24 ноября  00.45

н2-в3


                  02.05

н3-в4


                  08.50

н1.5-в2.5


                  09.50

н3-в4


                  12.10

н2-в3


                  14.09

н3-в4

Отключили 22-й канал
                  14.20

н2-в3


                  15.00

н3-в4


                   22.56

н1.5-в2.0


                   23.05

н1.3-в1.5


                   23.25

н1.5-в2.0


                   00.28

н2-в3


25 ноября 18.33

н3-в4


         прим 18.30-21.54
 1.416
 1.87


старый режим канала
                  22;00
 1.44
 1.895


вернули правильный режим
26 ноября  08.45

н4-в5


                   12.56-16.00




Упала интенсивность настройка пучка
                  16.15
 1.45
 1.895



    16.15-19.40




Писали без S3 (carbon_..062-076)
27 ноября 19.40

н3-в4


                 20.15

н4-в5


 28 ноября 08.40


п55-л-45(9955)
Когда поменяли К2?
                  11.10




Закончил работу 23 канал отключили бампы


Простои ускорителя

Дата
 Время
 Время простоя
 Причина
7/11
 8.00-15.30 7.30
 Настройка пучка в У-70 и наведение на другие мишени
7/11
 15.30-16.25
 0.55
 Наведение пучка на мишень (Не был введен конвертор к тому же до 19.00)

23.00-23.12
 0.12

23.40-01.45
 2.05
 Система вывода, проблема с 10-кой
8/11
0.05

10.05- ??
 ??
 ??
9/11
 8.36-8.45
 0.09+0.05+0.05
9/11
 19.45-20.30
 0.45
10/11
 10.30-12.00
 1.30
 Плановая остановка
11/11
 7.05-7.15
 0.10
11/11
 8.42-??
 ??
12/11
 16.20-17.20
 1.00
Установка мониторов (чтобы на нас сделать вывод)

18.20-19.10
 0.50
 Игры с 24 кристаллом

20.15-20.47
 0.30
 Дозики отрубили

21.05-23.15
 2.10
 Вакуум
13/11
 15.00-18.15
 3.15
 Залило обмотки магнита

18.25-19.20
 1.05
 Проблемы наведения  - бамп отвалился

20.00-20.15
 0.15
 Отвалился  бамп 24-30
14/11
 1.15-2.25
 1.10
 Подсадка на бустере

8.50-9.40
 0.50
 магнит 4 канала

10.15-13.15
 4.00
 настройка 4-го канала

15.25-19.25
 4.00
 настройка протонного пучка
15/11
 1.20-2.20
 0.55
 Пустые сбросы
16/11
 7.50-10.42
 3.00

16.00-16.50
 0.50
17/10
 Около 11.00
 1.00

15.40-17.18
 1.40
 Защита на зд 5/4 и замена мишени 27
18/11
 9.00-11.10
 2.10
 Плановая остановка + коррекция

15.45-16.06
 0.21
 Проблемы на бустере
19/11
 ночь
 0.30
20/11
 9.10-10.15
 1.05
 Вакуум

11.30-13.42
 2.12
 Вакуум на инжекторе

19.47-20.06
 0.20+0.18
21/11
 день
 0.07+0.10+0.07
22/11
 19.45-20.20
 0.35
22/11
 23.38-1.00
 1.20
 Электроника, обслуживающая циклы
23/11
 03.25-04.55
 1.30
 Система коррекции

05.35-05.45
 0.10
 Система коррекции

09.10-11.10(?)
 2.00
24/11
 00.05-00.45
 0.40
 Накрылись градиенты 5/4

07.05-08.15
 1.10
 То же

11.15-11.55
 0.40
 Нет пучка с бустера

16.00-22.56
 7.00
 Проблемы с циклами, потом линейник
25/11
 05.50-14.25
 8.35

16.11-16.36
 0.25
26/11
 09.20-09.45
 0.25

20.23-22.20
 2.00
27/11
 06.13-12.00
 5.45
 Проблемы с линейником
28/11
 08.20-08.55
 0.35
 вакуумщик в кольце

18.00-18.30
 0.30
29//11
 1.27-8.00
 6.30
 вакуум на линейнике

Общее время простоев
Причина
 Время в часах
 Время в сменах
Собственно простои У-70
 68.20+2*по неизвестно
 примерно 12 смен
Настройка "чужого пучка"
 11.30
 2 смены
Настройка "нашего" пучка
 6.50
 1 смена
Дозиметрия
 0.30

Протонный пучок

Протонный пучок получался с помощью 25-го кристалла. Описание получения пучка с помощью кристалла можно найти в следующих работах:
ИФВЭ 2000 - 11
Instrum.Exp.Tech.44:1-11,2001, Prib.Tekh.Eksp.2001N1:14-24,2001
Препринт ИФВЭ 2000-58

Основной режим магнитных элементов канала

Основные режимы магнитных элементов приведены в таблице "режимы каналов". Изменение режимов и характеристик пучка приведено в данном документе в разделе Графики включения.

Фотографирование пучка

Во время сеанса трижды проводилось фотографирование пучка с помощью фотопленки. Фотографии и анализ приведены в журнале ПРОЗА-2М (5) на страницах 47, 68 и 94. Результаты фотографий на стр. 68 отличаются от других (как будто повернуты).

По данным фотографийй 1 и 3 пучок проходит через центр на входе в мишень и сдвинут на 6-7 мм от У-70. По данным Мещанина мишень сдвинута на это расстояние к У-70 (пришлось двигать магнит).

Исследование протонного пучка с помощью годоскопов

Восстановление пучка описано в соответствующем документе. Считается, что годоскопы H1 и H2 не двигались и стоят по оси канала. Все результаты будут приведены исходя из этого предположения. Все результаты (до исследования стабильности) приведены для набора данных pol6-minus (все генерации).

Проведение пучка по каналу
Пучок в области годоскопа H1 сдвинут по горизонтали на примерно 2 см к У-70. Приведены распределения координат пучка по X1 и Xnew. Пучок обрезается годоскопом. По вертикали положение пучка близко к идеальному (см Y1 и Y new).

В районе годоскопа H1 сдвиг пучка составляет около 7 мм (X2 и Y2).

Таким образом, пучок падает на мишень под углом.
Положение и размер пучка на мишени 
Профили пучка на мишени приведены на соответствующих гистограммах по вертикали и горизонтали.

Средняя координата пучка на мишени составляет по x=0.12 см по y=-0.4 см.  RMS пучка составляет 2.7 мм по горизонтали и 3.6 мм по вертикали.

На следующих гистограммах приведены:
Распределение средних координат по горизонтали за сброс ускорителя
Распределение средних координат по вертикали за сброс ускорителя
Распределение ширины пучка (RMS) по горизонтали за сброс ускорителя
Распределение ширины пучка  (RMS) по вертикали за сброс ускорителя

Несколько пиков в средних координатах по Y обусловлены различным положением пучкового вертикального коллиматора. Зависимость ширины (RMS) от средней координаты показана на следующем рисунке.
Угловая расходимость пучка
Пучок проведен по каналу под углом около 2.5 мрад по горизонтали (от У-70) и практически под нулевым углом по вертикали.
Угловой разброс по горизонтали и вертикали составляет около 1.0 и 0.5 мрад соответственно,
Фокусы пучка и его характеристики в фокусах
На следующих рисунках приведены:

положение фокуса по горизонтали относительно мишени
положение фокуса по вертикали относительно мишени
горизонтальный размер в фокусе
вертикальный размер в фокусе

Таким образом фазовый объем пучка по вертикали и горизонтали практически одинаков и составляет 1.2 мм*мрад.

Стабильность протонного пучка по времени

Ниже приведени таблица стабильности пучка в сеансе (без привязки мишени к пучку)

 pol1
 pol2
 pol3
 pol4
 pol5
 pol6
 C
 Empty
<x targ>(211)
 0.04
 0.03
 0.11
 0.10
 0.11
 0.12
 0.20
 0.19
<y targ>(212)
 -0.36
 -0.45
 -0.36
 -0.36
 -0.42
 -0.39
 -0.52
 -0.54
RMS x(211-RMS)
 0.24
 0.25
 0.24
 0.23
 0.23
 0.27
 0.25
 0.26
RMS y(212-RMS)
 0.34
 0.37
 0.33
 0.34
 0.37
 0.36
 0.38
 0.39
RMS среднего X(241)
 0.028
 0.024
 0.092
 0.021
 0.012
 0.018
 0.067
 0.021
RMS среднего Y(244)
 0.031
 0.070
 0.032
 0.031
 0.059
 0.047
 0.039
 0.025
средний RMS за спил по X (242)
 0.243
 0.25
 0.24
 0.23
 0.23
 0.265
 0.242
 0.260
средний RMS по спил по Y (245)
 0.342
 0.36
 0.33
 0.33
 0.36
 0.365
 0.37
 0.39
фокус X (281) в см
 -203.
 -218
 -195
 -203
 -197
 -204
 -201
 -200
фокус Y(282) в см
 -606
 -586
 -614
 -590
 -580
 -585
 -621
 -637
угол X (296) в мрад
 1.91
 2.25
 2.25
 2.51
 2.48
 2.56
 2.23
 1.98
угол Y (297) в мрад
 -0.55
 -0.66
 -0.57
 -0.59
 -0.68
 -0.61
 -0.75
 -0.77
Красным цветом выделено несколько положений пучка.
Также стабильность пучка вместе с исследованием общей стабильности приведена в отдельном документе.

Привязка пучка к мишени.

Привязка пучка к мишени прводилась следующим образом:
накапливалось двумерное распределение пучка на мешени при условии, что масса пары гамма-квантов находится в диапазоне 110-160 МэВ, поперечный импульс больше 0.5 ГэВ/с и в пределах -0.45<xF<-0.15.
находилось отношение полученных распределений (см, приведенную картинку -картинка была получена при привязке
-0.1; -0.4) и находился центр окружности.
Данные для пустой и углеродной мишенях накапливались для одинаковых значений токов в магнитных элементах и положениях коллиматоров.

Так как между измерениями на поляризованной мишени и измерениями на углеродной мишени могло произойти изменение положения годоскопа H2, то считалось, что при одинаковых пучковых условиях координата пучка на мишени должна совпадать. На соответствующем рисунке приведены значения положения пучка на мишени. Видно, что пучок несколько сместился. Введена соответствующая поправка.

После всех исследований введены следующие значения нулевого положения системы координат в сантиметрах:
*      DATA xy_target_0 / -0.2, -0.4/  ! for carbon and empty
*      DATA xy_target_0 / -0.35, -0.3/ ! for polarized runs