Approximations of operating characteristics of the elliptic cross-section beam position monitors

Abstract

In the specialized storage rings it is necessary to measure a position of a beam with an absolute accuracy up to 10 µm that corresponds to a relative accuracy about 10⁻³ for the central region of a monitor. The position of a beam is usually measured with the help of electrostatic button monitors. Operating characteristics of a beam position monitor are individual for each copy, are measured on precision benches and approximated by analytical functions. In the paper the various methods of approximation of operating characteristics are considered and the variant allowing one to reduce an error of approximation in tens times in comparison with a traditional method is found.

В спеціалізованих нагромаджувачах необхідно виміряти положення пучку з абсолютною точністю до 10 мкм, що відповідає відносній точності біля 10⁻³ для центральної області датчика. Положення пучку вимірюються за допомогою електростатичних кнопкових датчиків. Робочі характеристики датчиків положення пучку є індивідуальними для кожного екземпляру, одержуються на прецизійних стендах та аппроксимуються аналітичними функціями. В роботі розглянуто різні методи апроксимації робочих характеристик та знайдено варіант, що дозволяє зменшити похибку апроксимації в десятки разів в зрівнянні с традиційним методом.

В специализированных накопителях необходимо измерять положение пучка с абсолютной точностью до 10 мкм, что соответствует относительной точности около 10⁻³ для центральной области датчика. Положение пучка обычно измеряется с помощью электростатических кнопочных датчиков. Рабочие характеристики датчиков положения пучка являются индивидуальными для каждого экземпляра, снимаются на прецизионных стендах и аппроксимируются аналитическими функциями. В работе рассмотрены различные методы аппроксимации рабочих характеристик и найден вариант, позволяющий уменьшить погрешность аппроксимации в десятки раз по сравнению с традиционным методом.