Integra(on, Simula(on, Physics Working Group Basic - - PowerPoint PPT Presentation

Integra(on, ¡Simula(on, ¡Physics ¡

Working ¡Group ¡

Basic ¡Deliverables ¡

• La?ce ¡design: ¡RTML ¡+ ¡Main ¡Linac ¡

– Performance ¡op(miza(on ¡ – Diagnos(cs ¡and ¡instrumenta(on ¡ – Sta(c ¡imperfec(ons ¡ – Dynamic ¡imperfec(ons ¡

• Simula(on ¡codes, ¡tolerances ¡es(mate ¡

(analy(c ¡and ¡numerical), ¡performance ¡studies ¡ and ¡integra(on ¡of ¡different ¡systems ¡

La?ce ¡Design: ¡RTML ¡(Frank) ¡

• For ¡the ¡CDR ¡we ¡are ¡in ¡a ¡good ¡shape: ¡we ¡have ¡complete ¡la?ces ¡with ¡good ¡

performances ¡

• Preliminary ¡alignment ¡studies ¡are ¡promising ¡(µm ¡range) ¡but ¡in ¡depth ¡studies ¡of ¡

alignment, ¡tolerances, ¡feedback ¡/ ¡feed-­‑forward ¡studies ¡are ¡missing ¡

• La?ces: ¡some ¡sub-­‑systems ¡need ¡to ¡be ¡rethought ¡/ ¡redesigned: ¡

– booster ¡linac ¡at ¡3 ¡TeV ¡seems ¡OK, ¡at ¡500 ¡GeV ¡long-­‑range ¡wakes ¡are ¡a ¡problem ¡ – turnaround ¡tolerances ¡are ¡OK ¡but ¡should ¡probably ¡be ¡loosen ¡(~1 ¡µm ¡range ¡for ¡1:1 ¡steering ¡ and ¡~100 ¡µm ¡range ¡for ¡DFS) ¡ – RF ¡sec(on ¡of ¡BC2 ¡influences ¡cost, ¡power, ¡design ¡of ¡upstream ¡sec(ons ¡

• Studies ¡required: ¡

– Pre-­‑linac ¡collima(on ¡ – Design ¡of ¡diagnos(cs ¡sec(ons ¡

• … ¡

La?ce ¡Design: ¡Main ¡Linac ¡

• Main ¡linac: ¡con(nue ¡the ¡studies ¡of ¡adap(ve ¡feedbacks ¡for ¡the ¡orbit ¡

correc(on ¡

• Main ¡linac: ¡con(nue ¡the ¡integra(on ¡studies ¡of ¡stabiliza(on, ¡to ¡the ¡

nanometer ¡level, ¡of ¡mechanical ¡vibra(ons ¡

• Feed-­‑forward ¡correc(on ¡on ¡beam ¡
• Evaluate ¡transverse ¡mul(polar ¡effects ¡in ¡the ¡accelera(ng ¡cavi(es ¡
• Detailed ¡studies ¡of ¡stray ¡magne(c ¡fields ¡effects ¡
• … ¡
• Tolerance ¡analysis ¡with ¡cost ¡ ¡

Simula(on ¡Codes ¡

• Maintenance, ¡development, ¡support ¡of ¡“our” ¡codes ¡

– PLACET ¡ – GUINEA-­‑PIG ¡/ ¡GUINEA-­‑PIG++ ¡ ¡ – SIRE ¡(?) ¡ – FAST-­‑ION ¡/ ¡Resis(ve ¡wall ¡wakes ¡ – HEAD-­‑TAIL ¡ ¡ – HTGEN ¡ – BDSIM ¡/ ¡PLACET-­‑BDSIM ¡ – HADES ¡/ ¡CALYPSO ¡ – … ¡

• Background ¡and ¡losses ¡studies ¡
• Polariza(on ¡

Simula(on ¡Codes ¡Update, ¡in ¡more ¡detail ¡

• PLACET: ¡restructuring, ¡more ¡flexibility ¡and ¡more ¡simula(on ¡

capabili(es; ¡new ¡interfaces; ¡paralleliza(on ¡

• HEAD-­‑TAIL: ¡update ¡for ¡the ¡DR ¡simula(on ¡
• FAST-­‑ION, ¡ring ¡version, ¡as ¡recommended ¡by ¡the ¡ACE ¡
• FAST-­‑ION ¡placet ¡integra(on, ¡to ¡simulate ¡the ¡FIB ¡instability ¡in ¡the ¡

drive ¡beam ¡

• Resis(ve ¡Wall ¡Wakes: ¡placet ¡integra(on ¡in ¡all ¡elements, ¡for ¡mul(-­‑

bunch ¡simula(ons ¡also ¡in ¡the ¡drive ¡beam ¡

• … ¡

Integrated ¡Studies: ¡Beam ¡Delivery ¡

• Beam ¡delivery ¡system: ¡tuning, ¡alignment ¡and ¡feedback ¡

simula(ons ¡with ¡main ¡linac ¡

• Interac(on ¡region: ¡Guinea-­‑Pig++ ¡maintenance ¡and ¡

con(nuity; ¡MDI ¡tolerances, ¡solenoid ¡(and ¡an(-­‑solenoid) ¡ impact ¡on ¡luminosity ¡

• Integrated ¡simula(ons ¡with ¡crab ¡cavi(es ¡
• Luminosity ¡signal, ¡iden(fica(on ¡and ¡tuning ¡performance ¡
• … ¡

Other ¡Studies: ¡Drive ¡Beam ¡

• Code ¡valida(on ¡in ¡CTF3/CLEX ¡and ¡elsewhere ¡
• Resis(ve ¡wall ¡wakes ¡(impact ¡of ¡coa(ng) ¡/ ¡

FAST-­‑ION ¡simula(on ¡for ¡vacuum ¡tolerances ¡

• … ¡

Experimental ¡Program ¡

• ATF2 ¡
• CTF3 ¡
• … ¡

For ¡

• Benchmarking ¡
• Code ¡valida(on ¡
• Test ¡of ¡algorithms ¡
• … ¡