Single-pass measurement of beam position at SOR-RING

Abstract

In this paper, single-pass monitoring system of beam position and its actual performance at Synchrotron Orbital Radiation ring (SOR-RING) were described. The digitized data from Beam Position Monitor (BPM) were sent to a workstation, and the beam position was calculated from the peak heights of the four signals. Beam positions were measured for five different cases of beam orbit, by single-pass measurement and multi-turn measurement, with a fixed single bunch-beam current of about 10 mA. The results shows that the beam positions obtained by single-pass measurement are almost consistent with those obtained by multi-turn measurement. In order to estimate the relative accuracy of the single-pass monitor system, the beam position data were obtained at a low beam current of less than 5 mA in the single bunch operation. Relative accuracy of 0.2 mm (standard deviation) was obtained for both horizontal and vertical directions. Moreover, the beam positions of electrons extracted from ES (Electron Synchrotron) and injected into SOR-RING with a repetition of 1 Hz, were measured by three BPM's in the BT (Beam Transport)-line. The distribution shape of measured beam positions is not Gaussian and the deviation is in the order of mm. The cause would be that the beam positions in the BT-line are fluctuating pulse by pulse.

シンクロトロン軌道放射リング(SOR-RING)における、ビーム位置のシングルパス・モニタシステムと実際の性能を述べた。ビーム位置モニター(BPM)からのデジタル化したデータをワークステーションに送り、四つの信号のピーク高さからビーム位置を計算した。ビーム軌道が異なる五つの場合について、シングルバンチ・ビーム電流を約10mAとしてシングルパスとマルチターンのビーム位置を測定した。その結果、シングルパスとマルチターンで測定した位置がほぼ一致することを認めた。シングルパス・モニタシステムの相対精度を推定するため、ビーム電流を5mA以下にした場合のビーム位置データを測定した。水平、垂直方向とも相対精度は0.2mm(標準偏差)であった。また、ES(電子シンクロトロン)から取り出した電子をSOR-RINGに1Hzで繰り返し注入した際のビーム位置を、BT(ビーム移動)ラインの三つのBPMで測定した。測定されたビーム位置の分散形状はガウス分布ではなく、偏差はmmのオーダであった。この原因は、BTラインでのビーム位置がパルス毎に変動するためであろう。