El diseño magnético del anillo de almacenamiento (SR, storage ring en inglés) del Sincrotrón ALBA se basa en una red Chasman-Green (Double Bend) modificada. La unidad básica (estructura repetitiva) es una disposición de dos imanes dipolares acompañados de cuadrupolos que producen dispersión distinta de cero en los tramos rectos. Aunque la dispersión contribuye al aumento aparente del tamaño del haz de electrones, el diseño de ALBA minimiza el aumento a la vez que maximiza el espacio disponible entre secciones rectas.
Las secciones rectas en ALBA se llaman LSS (largas), MSS (medianas) y SSS (cortas). La celda unidad tiene MSS con valores de la función beta lo suficientemente pequeños para instalar dispositivos de inserción, aunque las MSS no son suficientemente largas para instalar la sección de inyección. Por otra parte las celdas modificadas, llamadas matching cells, se utilizan para acoger las LSS. La siguiente tabla resume los parámetros principales del anillo de almacenamiento de ALBA.
| Energía nominal (GeV): | E | 3.0 |
|---|---|---|
| Circunferencia (m): | C | 268.8003 |
| Período Revolución (ns) / frecuencia (MHz): | Trev | 896.62 / 1.1153 |
| Núm de celdas ; núm de super-períodos: Núm de secciones rectas y su longitud(m): |
16 ; 4 4 x 8.0 m + 12 x 4.2 m + 8 x 3.1 m |
|
| Tonos Betatron: | Qx ; Qy | 18.155 , 8.362 |
| Factor de compactación del momento: | a1 a2 |
8.9·10-4 2.2·10-3 |
| Dispersión en energía: | sE/E | 1.1·10-3 |
| Tiempo de amortiguación (ms): | tx ty ts |
3.2 3.9 5.2 |
| Emitancia (nm.rad): | ex | 4.58 |
| Energía perdida por vuelta (keV): | E | 1024 |
| Potencia total radiada a 200 mA (kW): | P | 223 |
| Longitud del paquete de electrones (Max RF voltaje) (ps): | ss | 15.8 |
| Función beta horizontal (m) valor mínimo / máximo: | bx | 0.4/18.0 |
| Función beta vertical (m) valor mínimo / máximo: | by | 1.3/25.0 |
| Función de dispersión valor mínimo / máximo: | Dx | 0.02/0.23 |
| Dimension cámara de vacío, excepto secciones rectas (mm): | H x V | 72 x 28 |
La periodicidad de la red magnética de ALBA se aprecia en la variación de las funciones beta a lo largo del anillo de almacenamiento. La figura inferior muestra las funciones betas y la función de dispersión en un cuadrante del anillo.
La red magnética de ALBA produce un haz de electrones pequeño y con un divergencia también muy pequeña a base de ser fuertemente focalizado. Este hecho tiene el inconveniente de producir aberraciones altamente cromáticas (cromaticidad muy negativa). La cromaticidad se corrige a valores cercanos al cero y positivos utilizando los imanes sextupolares. A 120 mA, la cromaticidad queda corregida a [+2,+4] en cada plano. Los sextupolos tienen campos magnéticos no lineales que hacen cambiar el tono del anillo de almacenamiento según la amplitud de oscilación y pueden limitar la región de estabilidad dinámica: la llamada apertura dinámica. La siguiente tabla resume las propiedades no lineales de la red de ALBA:
| Núm de sextupolos/núm de familias: | 120/9 |
|---|---|
| Cromaticidad natural: | -40 ; -27 |
| Cromaticidad corregida(120 mA): | +2 ; +4 |
| Cambio del tono con la amplitud(rad-1m-1): | 2300 4800 -6100 |
|
Media apertura dinámica para partículas con energía nominal (H): |
-22 ; +30 |
| Media apertura dinámica para partículas con energía nominal (V): | +- 13 |
Es habitual evaluar la región dinámica de la estabilidad, la llamada apertura dinámica, sin tener en cuenta las limitaciones físicas. Estos cálculos permiten la evaluación cuantitativa del efecto de los sextupolos. Una apertura dinámica más grande que la apertura física de la cámara de vacío asegura una buena eficiencia en la inyección. También se calcula la apertura dinámica para partículas con energias diferentes de la nominal para determinar si serán estables. El siguiente gráfico muestra las aperturas dinámicas para partículas con energía nominal y con energias que difieren ±3% de la nominal, en los planos transversales después de un seguimiento del haz durante 300 vueltas.
Los cálculos de la apertura dinámica dependen del número de vueltas durante las cuales se siguen a los electrones. Cuanto más alto sea éste, más realista será el cálculo. Si las partículas son examinadas después de 2000 vueltas, se puede calcular el tono betatrón y la regularidad del movimiento en cada uno de los puntos de lanzamiento. El mapa que relaciona la posición en el plano transversal x-y con los tonos betatrón Qx-y se llama mapa de frecuencia. Habitualmente el mapa de frecuencia se muestra contra la difusión (como el tono betatrón varía a lo largo del número de vueltas). En el siguiente gráfico, la difusión se muestra en el plano transversal y en el plano de tonos, el código de colores se muestra en escala logarítmica. Los valores pequeños representan áreas muy estables (en azul), normalmente al lado del tono nominal. Los valores de difusión grandes (rojo) representan movimientos inestables en aquellas áreas cercanas a los cruces de resonancia en el diagrama del tono betatrón.
