Amortissement de landau couple des instabilites coherentes transversales dans les accelerateurs de particules

par ELIAS METRAL

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Jean-Marie Loiseaux.

Soutenue en 1999

à Grenoble 1 .

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  • Résumé

    L'effet du couplage lineaire entre les plans transversaux d'un accelerateur circulaire sur l'amortissement de landau des instabilites coherentes est etudie en considerant deux distributions caracteristiques de frequences (lorentzienne et elliptique). Celles-ci correspondent a des cas limites modelisant des spectres avec et sans longues queues. Un critere general de stabilite, ou interviennent la force du couplage (du aux quadrupoles tournes) et la distance des nombres d'ondes betatroniques aux resonances de couplage, est obtenu dans les deux cas. Ce dernier revele la possibilite de partager les dispersions de frequences stabilisatrices entre les deux plans, ce qui peut considerablement ameliorer la stabilite coherente du faisceau, en particulier dans les cas ou la situation est plus critique dans un plan. Une seconde observation importante est que l'effet d'une grande partie imaginaire de l'impedance de couplage, qui normalement requiert une dispersion de frequences equivalente pour l'amortissement de landau, peut etre compense (du moins dans un plan) par un choix judicieux du couplage. Les resultats d'experiences effectuees au synchrotron a protons (ps) du cern confirment le comportement general predit par la theorie. Le mecanisme de l'amortissement de landau couple pourrait donc expliquer pourquoi une machine comme le ps peut etre stabilisee en rapprochant le point de fonctionnement pres d'une resonance de couplage. Il peut par consequent etre utilise pour determiner des valeurs optimales du point de fonctionnement et de la force du couplage lineaire.


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  • Détails : 146 P.
  • Annexes : 65 REF.

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