Ricerca di un sistema innovativo per la rilevazione della posizione del fascio di cariche in macchine di luce di terza e quarta generazione

Nelle sorgenti di luce è di fondamentale importanza avere un sistema di diagnostica che permetta di determinare la posizione del fascio di cariche: maggiore è la sua precisione, migliore sarà la qualità della luce emessa dalla macchina. Tutti i sistemi allo stato dell'arte usano un approccio a quattro quadranti, il che significa usare quattro rivelatori per ricavare la posizione del baricentro del fascio in due dimensioni in una sezione di misura mediante algoritmi ben noti. Per ottenere risoluzioni dell'ordine del micrometro, è necessario tenere conto di alcuni fattori (drift termici, non linearità, variazioni della risposta in frequenza dei cavi). Questi sono responsabili di differenze intercanale che influenzano la misura, introducendo fluttuazioni incontrollate nella posizione calcolata. La parte innovativa sviluppata in questo lavoro riguarda l’utilizzo di un segnale noto a priori da usare come riferimento al fine di correggere tutti gli effetti sia di deriva termica, sia dovuti ai cavi, sia di non linearità introdotti dall'elettronica che processa i segnali. Ci si è quindi concentrati prima sullo studio teorico e simulativo dell'efficacia di questo metodo correttivo e, in seguito, sulla realizzazione di un’elettronica analogica capace di elevate prestazioni nel trattare i segnali e nell'accoppiare a loro un tono di riferimento. I risultati ottenuti collegando il sistema agli elettrodi di un sincrotrone reale (Elettra) sono stati ottimi: con questo metodo si è riusciti a migliorare la risoluzione della posizione di un fattore quattro in una finestra di misura lunga 24 ore rispetto a una misura non compensata. Il lavoro è stato presentato a varie conferenze del settore, suscitando l'interesse della comunità internazionale e aprendo la strada a una possibile collaborazione con vari enti di ricerca europei.