LABORATORIO DE MEDIDAS MAGNÉTICAS
En cualquier fuente de luz de sincrotrón, los electrones se mueven a lo largo de una trayectoria fija por medio de los imanes de curvatura y se limitan a un haz de luz estrecho; son capaces de producir luz intensa y concentrada, a través de los cuadrupolares y sextupolares, y con propiedades específicas para cada aplicación mediante los dispositivos de inserción. En este sentido, en todos los aceleradores modernos el papel de los campos magnéticos es muy importante y disponer de una caracterización precisa es esencial.
En el Sincrotrón ALBA la caracterización magnética de los imanes y los dispositivos de inserción se lleva a cabo en el laboratorio de mediciones magnéticas, compuesto por cinco bancos de medición distintos y adecuados para cada tipo de imán.
Con el fin de caracterizar los imanes de curvatura, uno de los bancos se utiliza para medir los llamados mapas de campo, es decir, un mapa en el que se representa la intensidad del campo magnético a lo largo de la trayectoria de los electrones. Esto permite calcular con gran precisión la trayectoria de los electrones en el interior del acelerador antes de su ensamblaje. El banco de medición es un brazo robótico 3D que en la parte final tiene un sensor magnético (sensor sonda de Hall) y puede medir los campos magnéticos con una precisión de 10-4 y una posición de menos de 50 micras.
Para los imanes multipolares (cuadrupolares y sextupolares) se utiliza otro tipo de caracterización. En este caso, el campo magnético se repite a lo largo de una circunferencia centrada en la trayectoria de los electrones y perpendicular a ésta. Cualquier alteración puede influir en la limitación de los electrones que se encuentran dentro de un haz muy estrecho, de forma que la medición de este tipo de imanes se realiza usando una bobina rotatoria. El núcleo del banco es una bobina que gira en el interior del imán multipolar. El movimiento que se produce dentro del campo magnético provoca un potencial en la bobina que se registra respecto al ángulo. Un imán perfecto tiene que trazar una curva sinusoidal. Al extraer la dinámica de esta curva mediante el análisis de Fourier se puede deducir la exactitud del campo magnético original que se esté evaluando.
En cuanto a los dispositivos de inserción, nuestro laboratorio está equipado con tres bancos específicos: un banco con bobina de Helmholtz, un banco de estirado de alambre fijo y un banco con bobina giratoria.
El primero se destina a medir la magnetización de cada uno de los bloques individuales que se utilizan para construir una matriz magnética; el segundo se utiliza para medir integrales de campo de subconjuntos de matrices de onduladores, y el tercero sirve para medir las integrales de campo de los dispositivos completos. Debido a que estos dispositivos se colocan en secciones rectas, es muy importante que su contribución neta a la desviación de electrones sea nula. La caracterización se hace a través de la denominada integral del campo magnético. Se trata de bancos especialmente diseñados y utilizados para asegurar que las integrales de campo de los dispositivos de inserción sean prácticamente cero.
