Published November 18, 2015 | Version v1
Miscellaneous Restricted

Development of permanent magnet quadrupole for particles accelerator

Description

Storage ring light sources are in constant improvement in order to increase the intensity and the coherence of the X-rays beams. These improvements require stronger multipoles magnet in the accelerator lattice. To reach such strength, the magnets apertures are significantly reduced. The reduction of magnet apertures makes the permanent magnet technology very attractive for some magnets provided that they are limited field tuning. Indeed, introduction of PMs structures may lead to better performances for a more compact design. Furthermore, with this technology running cost can be very low. A simple PM based high gradient quadrupole prototype has been built and magnetically characterized. This magnetic structure results from a compromise between performance and technological complexity. It includes simple soft iron parts and PMS blocks. A suitable field quality was obtained with an optimized pole shape. Mechanicals errors during assembly are corrected with shims to reach the required field quality. (author)

Abstract (French)

Les sources de rayonnement synchrotron sont en constante evolution afin de fournir aux scientifiques, un faisceau de rayons-X plus intense et plus coherent. Ces evolutions requierent une augmentation du champ fournit par les structures multipolaires utilisees dans la maille de l'accelerateur pour diriger et focaliser le faisceau d'electrons. Ceci conduit a un interet grandissant pour la technologie a aimants permanents car elle permettrait d'obtenir des structures multipolaires plus performantes et plus compactes. De plus cette solution est attractive car elle ne consomme pas d'energie electrique contrairement a la technologie resistive conventionnelle. Neanmoins la realisation des structures a aimants permanents est plus complexe lorsqu'une bonne qualite de champ est necessaire a cause des erreurs d'assemblage de la structure. Une structure innovante dun quadripole a aimant permanent a ete developpee pour la future machine de l'ESRF. Cette structure est composee de pieces ferromagnetigues et d'aimants permanents. Malgre sa simplicite et sa compacite, celle-ci est tres performante car elle fournit une composante multipolaire intense ainsi qu'une qualite de champ conforme aux specifications rigoureuses. Un logiciel de calcul magnetostatique a permis d'optimiser la structure et un prototype a ete construit et caracterise par notre equipe. L'impact des erreurs d'assemblage sur la qualite du champ a ete corrige grace a des pieces ferromagnetiques permettant de modifier localement le champ du prototype. Les resultats obtenus en accord avec les previsions du modele, demontrent la faisabilite d'une telle structure pour les futures sources de lumiere synchrotron. (auteur)

Files

Restricted

The record is publicly accessible, but files are restricted to users with access.

Additional details

Additional titles

Original title (French)
Developpement d'un quadripole a aimant permanent a usage des accelerateurs de particules

Publishing Information

Imprint Pagination
128 p.
Report number
FRNC-TH--12202

Optional Information

Notes
58 refs.; Available from the INIS Liaison Officer for France, see the INIS website for current contact and E-mail addresses