Réglages optiques des arcs et de la section de focalisation finale du collisionneur linéaire de Stanford (SLC)

Optical tunnings of the arcs and final focus section in the Stanford Linear Collider(SLC)

• Auteur / Autrice : Philip Bambade
• Direction : Jacques Haissinski
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1989
• Etablissement(s) : Paris 11

Mots clés

Mots clés contrôlés

Faisceaux de particules

Collisionneurs linéaires

Luminosité

Mots clés libres

Chromaticité

Réglages optiques

Espace de phase

Résumé

Dans cette thèse, nous décrivons les méthodes expérimentales qui ont été développées pour régler le transport optique des Arcs et de la Section de Focalisation Finale du Collisionneur Linéaire de Stanford (SLC). Ces réglages sont nécessaires pour maximiser la luminosité, en minimisant les dimensions transversales au point d'interaction, et pour réduire le bruit de fond dans l'expérience. Dans la section de focalisation finale, les réglages sont effectués selon une stratégie qui doit tenir compte d'un dessin optique complexe, basé sur des compensations entre aberrations optiques au second ordre, ainsi que des possibilités de mesurer les faisceaux de quelques microns typiques du SLC. Dans les Arcs, les corrections que nous décrivons on été introduites après le démarrage initail pour réduire la sensibilité aux erreurs, à travers une modification du dessin de l'optique, et pour permettre des réglages du faisceau à l'injection de la section de focalisation finale, grâce à une technique de perturbation harmonique inspirée des accélérateurs circulaires. Bien que l'optimisation globale du SLC ne soit pas entièrement achevée, un réglage presque optimal de ces deux lignes a été obtenu. Au point d'interaction des faisceaux avec des dimensions proches des dimensions nominales de quelques microns ont été produits. Nous présentons et discutons les résultats et les limites optiques au fonctionnement actuel.

In this thesis, we present the experimental tuning procedures developed for the Arcs and for the Final Focus Section of the Stanford Linear Collider (SLC). Such tuning is necessary to maximize the luminosity, by minimizing the beam size at the interaction point, and to reduce backgrounds in the experiment. In the Final Focus Section, the correction strategy must result from the principles of the optical design, which is based on cancellations between second order aberrations, and on the ability to measure micron-size beams typical of the SLC. In the Arcs, the corrections were designed after the initial commissionning, to make the system more error-tolerant, through a modification in the optical design, and to enable adjustments of the beam phase-space at the injection to the Final Focus System, through a harmonic pertubation technique inspired from circular accelerators. Although the overall optimization of the SLC is not entirely finished, an almost optimal set up has been achieved for the optics of the Arcs and of the final focus section. Beams with tranverse sizes close to the nominal ones, of a few microns, have been obtained at the interaction point. We present and discuss our results and the optical limits to the present performance.