Los aceleradores del Sincrotrón ALBA cuentan con electroimanes que sirven para guiar y enfocar los haces de electrones a lo largo de su trayectoria.
Bajo la influencia de los campos magnéticos, los electrones siguen la fuerza de Lorenz:
En el ALBA se utilizan cuatro tipos diferentes de imanes:
- Imanes dipolares: son electroimanes típicos con una abrazadera de hierro, en forma de C o H, y dos bobinas enrolladas alrededor. Los imanes dipolares se utilizan para desviar los electrones en las líneas de transferencia y también para corregir la órbita.
- Imanes cuadrupolares: como su nombre indica, tienen cuatro polos magnéticos y, por lo tanto, cuatro bobinas. El campo magnético creado por un cuadrupolo aumenta linealmente con la distancia desde el centro. Se utilizan para enfocar los electrones y transportarlos a través de largas distancias, como puede ser un haz de electrones que circule en el interior del anillo de almacenamiento del ALBA.
- Imanes de funciones combinadas: se trata de una combinación de un imán dipolar y un imán cuadrupolar (ver la figura más abajo). Se utilizan tanto en el propulsor como en el anillo de almacenamiento, y desempeñan dos funciones al mismo tiempo, asegurar que los electrones completen los 360º de los aceleradores circulares y proporcionar un enfoque adicional. Cuando se utilizan imanes combinados se ahorra espacio en los aceleradores, que se emplea para aumentar la longitud disponible para los dispositivos de inserción.
- Imanes sextupolares: tienen seis polos y se utilizan para proporcionar un enfoque adicional. El campo magnético aumenta cuadráticamente con la distancia desde el centro.
Imán dipolar Imán cuadrupolar Imán sextupolar Imán de función combinada
Los principales imanes utilizados en el ALBA se resumen en la siguiente table. Cabe destacar que las diferentes unidades del campo magnético indican que se producen diferentes tipos de campos.
| Tipo de imán | Cantidad | Campo máximo |
|---|---|---|
| Dipolares | 268 | 1.40 T |
| Cuadrupolares | 188 | 22 T/m |
| Funciones combinadas | 72 | 1.42 T & 5.5 T/m |
| Sextupolares | 136 | 650 T/m2 |
Detalles de construcción
La abrazadera de hierro de los imanes está fabricada con láminas de acero (de 0,5 a 1 mm de espesor), que llevan impreso el polo adecuado, están pegadas entre sí y montadas sobre la abrazadera. La precisión de la impresión alcanza +/- 15 µm. Para los imanes de función combinada del anillo de almacenamiento se ha llevado a cabo un mecanizado adicional de los polos.
Las bobinas se han producido a partir de conductor hueco de cobre y se refrigeran con agua desmineralizada. Las densidades de corriente son de unos 5 A/mm2.
La potencia disipada por los imanes de los aceleradores del ALBA durante su funcionamiento normal es de 1 megavatio aproximadamente.
