Envelope Fit

Simultaneous Envelope Fit of
two 590 MeV Proton Beam Optics

Envelope Fit The Graphic Transport input file given below shows how to fit the beam envelopes for two different optical settings (different values of the quadrupole settings) for the same beam line and the same initial beam together. The degree of freedom for the fit is so high, that even the dispersion trajectory and the dp/p-value may be set free in a final step without loosing the control over the convergence of the entire fit. The quality of the envelope fit may be inspected by looking at the Graphic Transport output.

The corresponding Graphic Transport Input File is below:

 /Simultaneous Fit of two 590 MeV proton beam optics/
      0
 13. 2. ; (no sigma matrix)
 13. 6. ; (no transform 1)
 15. 1.0 /MM/ .1 ;
 15. 6.0 /PM/ .1 ;
 1. 2.91 .932 1.6 .84 .0 .651 1.2048 /B1/ ;
 12. .44 .0 .0 .0 .0 -.471 .0 .0 .0 .0 .0 .0 .0 .0 .0 /C1/ ;
 14. 1.0 .0 .0 .0 .0 -2.47327 1.0 /R116/ ;
 14. .0 1.0 .0 .0 .0 -1.10995 2.0 /R126/ ;
 16. 7.0 .425 ;
 16. 5.0 15.35 ;
 2. .0 ;
 4. .41 16.9414 -.045 /AHA/ ;
 4. .411 16.9414 -.045 ;
 2. 2.3 ;
 3. .344 ;
 16. 7.0 .425 ;
 16. 5.0 35.0 ;
 2. .0 ;
 4. .567 18.3014 .01 /AHB/ ;
 4. .568 18.3014 .01 ;
 2. -.4 ;
 3. .828 /SA1Y/ ;
 3. .214 ;
 5. .426 -.5054 50.0 /QHA1/ ;
 3. .284 /MHC1/ ;
 3. .435 /MHP1/ ;
 -10. 1.0 1.0 2.2 .03 /X1/ ;
 -10. 3.0 3.0 2.9 .03 /Y2/ ;
 3. .425 ;
 5. .426 -2.88639 50.0 /QHA2/ ;
 3. .283 /SA2X/ ;
 3. .754 /SA3Y/ ;
 3. .381 /MHP3/ ;
 -10. 1.0 1.0 6.2 .1 /X3/ ;
 -10. 3.0 3.0 1.1 .03 /Y4/ ;
 3. .298 ;
 16. 5.0 50.0 ;
 16. 7.0 .425 ;
 20. 180.0 ;
 2. .1 ;
 4. .804 16.2482 -.01 /AHC/ ;
 4. .804 16.2482 -.01 ;
 2. .0 ;
 20. -180.0 ;
 3. .393 ;
 5. .426 .64279 50.0 /QHA3/ ;
 3. 1.588 ;
 5. .426 -1.09889 50.0 /QHA4/ ;
 3. .328 /MHP5/ ;
 -10. 1.0 1.0 6.7 .1 /X5/ ;
 -10. 3.0 3.0 5.4 .1 /Y6/ ;
 3. 1.147 /EHT/ ;
 -6. .0 2.0 ;
 3. .91 /MHP7/ ;
 -10. 1.0 1.0 7.9 .1 /X7/ ;
 -10. 3.0 3.0 6.1 .1 /Y8/ ;
 3. .381 ;
 5. .426 4.4826 60.0 /QHB5/ ;
 3. .106 ;
 5. .426 -4.6313 60.0 /QHB6/ ;
 3. .534 /SB5Y/ ;
 3. .45 /MHP9/ ;
 -10. 1.0 1.0 3.9 .1 /X9/ ;
 -10. 3.0 3.0 7.7 .1 /Y10/ ;
 3. .45 /SB6X/ ;
 3. .946 /BH1/ ;
 3. 1.05 /MH11/ ;
 -10. 1.0 1.0 1.6 .1 /X11/ ;
 -10. 3.0 3.0 4.4 .03 /Y12/ ;
 -13. 24.0 /R2/ ;
 3. 4.38 /MH13/ ;
 -10. 1.0 1.0 4.3 .03 /X13/ ;
 -10. 3.0 3.0 3.0 .1 /Y14/ ;
 3. .38 /SB7X/ ;
 3. .823 ;
 5. .426 4.9938 60.0 /QHB7/ ;
 3. .204 ;
 5. .426 -5.167 60.0 /QHB8/ ;
 3. .32 /MH15/ ;
 -10. 1.0 1.0 3.6 .03 /X15/ ;
 -10. 3.0 3.0 8.6 .1 /Y16/ ;
 3. .745 ;
 20. 180.0 ;
 2. .0 ;
 4. .965 11.8117 .0 /AHD1/ ;
 4. .966 11.8117 .0 ;
 2. .0 ;
 20. -180.0 ;
 3. 2.331 ;
 3. .5 /MH17/ ;
 -10. 1.0 1.0 2.6 .1 /X17/ ;
 -10. 3.0 3.0 1.6 .01 /Y18/ ;
 3. .385 ;
 5. .426 3.94869 50.0 /QHA9/ ;
 3. .324 ;
 5. .426 -2.64459 50.0 /QA10/ ;
 3. .364 /SA8Y/ ;
 3. .238 /SA9X/ ;
 3. .751 ;
 20. 180.0 ;
 2. .0 ;
 4. .965 11.8117 .0 /AHD2/ ;
 4. .966 11.8117 .0 ;
 2. .0 ;
 20. -180.0 ;
 3. .46 ;
 5. .426 -3.575 50.0 /QA11/ ;
 3. .324 ;
 5. .426 3.6758 50.0 /QA12/ ;
 3. .497 /SA10/ ;
 3. .245 /SA11/ ;
 3. .273 /MH19/ ;
 -10. 1.0 1.0 7.1 .1 /X19/ ;
 -10. 3.0 3.0 2.5 .1 /Y20/ ;
 3. 1.278 /SA12/ ;
 3. .478 /MH21/ ;
 -10. 1.0 1.0 4.7 .1 /X21/ ;
 -10. 3.0 3.0 2.6 .1 /Y22/ ;
 3. 1.734 ;
 3. .5 /TM/ ;
 3. .5 ;

 1. 2.91 .932 1.6 .84 .0 .651 1.2048 /B2/ ;
 12. .44 .0 .0 .0 .0 -.471 .0 .0 .0 .0 .0 .0 .0 .0 .0 /C2/ ;
 14. 1.0 .0 .0 .0 .0 -2.47327 1.0 /R216/ ;
 14. .0 1.0 .0 .0 .0 -1.10995 2.0 /R226/ ;
 16. 7.0 .425 ;
 16. 5.0 15.35 ;
 2. .0 ;
 4. .41 16.9414 -.045 /AHA/ ;
 4. .411 16.9414 -.045 ;
 2. 2.3 ;
 3. .344 ;
 16. 7.0 .425 ;
 16. 5.0 35.0 ;
 2. .0 ;
 4. .567 18.3014 .01 /AHB/ ;
 4. .568 18.3014 .01 ;
 2. -.4 ;
 3. .828 /SA1Y/ ;
 3. .214 ;
 5. .426 -1.3919 50.0 /QHA1/ ;
 3. .284 /MHC1/ ;
 3. .435 /MHP1/ ;
 -10. 1.0 1.0 2.3 .03 /X1/ ;
 -10. 3.0 3.0 2.8 .03 /Y2/ ;
 3. .425 ;
 5. .426 .9157 50.0 /QHA2/ ;
 3. .283 /SA2X/ ;
 3. .754 /SA3Y/ ;
 3. .381 /MHP3/ ;
 -10. 1.0 1.0 3.4 .1 /X3/ ;
 -10. 3.0 3.0 3.9 .03 /Y4/ ;
 3. .298 ;
 16. 5.0 50.0 ;
 16. 7.0 .425 ;
 20. 180.0 ;
 2. .1 ;
 4. .804 16.2482 -.01 /AHC/ ;
 4. .804 16.2482 -.01 ;
 2. .0 ;
 20. -180.0 ;
 3. .393 ;
 5. .426 -1.5384 50.0 /QHA3/ ;
 3. 1.588 ;
 5. .426 .5494 50.0 /QHA4/ ;
 3. .328 /MHP5/ ;
 -10. 1.0 1.0 4.6 .1 /X5/ ;
 -10. 3.0 3.0 3.4 .1 /Y6/ ;
 3. 1.147 /EHT/ ;
 -6. .0 2.0 ;
 3. .91 /MHP7/ ;
 -10. 1.0 1.0 5.0 .1 /X7/ ;
 -10. 3.0 3.0 2.1 .1 /Y8/ ;
 3. .381 ;
 5. .426 3.9918 60.0 /QHB5/ ;
 3. .106 ;
 5. .426 -4.6843 60.0 /QHB6/ ;
 3. .534 /SB5Y/ ;
 3. .45 /MHP9/ ;
 -10. 1.0 1.0 3.0 .1 /X9/ ;
 -10. 3.0 3.0 1.6 .01 /Y10/ ;
 3. .45 /SB6X/ ;
 3. .946 /BH1/ ;
 3. 1.05 /MH11/ ;
 -10. 1.0 1.0 3.0 .1 /X11/ ;
 -10. 3.0 3.0 1.8 .03 /Y12/ ;
 -13. 24.0 /R2/ ;
 3. 4.38 /MH13/ ;
 -10. 1.0 1.0 4.2 .03 /X13/ ;
 -10. 3.0 3.0 5.6 .1 /Y14/ ;
 3. .38 /SB7X/ ;
 3. .823 ;
 5. .426 4.8065 60.0 /QHB7/ ;
 3. .204 ;
 5. .426 -4.949 60.0 /QHB8/ ;
 3. .32 /MH15/ ;
 -10. 1.0 1.0 2.2 .03 /X15/ ;
 -10. 3.0 3.0 10.3 .1 /Y16/ ;
 3. .745 ;
 20. 180.0 ;
 2. .0 ;
 4. .965 11.8117 .0 /AHD1/ ;
 4. .966 11.8117 .0 ;
 2. .0 ;
 20. -180.0 ;
 3. 2.331 ;
 3. .5 /MH17/ ;
 -10. 1.0 1.0 4.3 .1 /X17/ ;
 -10. 3.0 3.0 1.3 .03 /Y18/ ;
 3. .385 ;
 5. .426 -1.978 50.0 /QHA9/ ;
 3. .324 ;
 5. .426 1.6483 50.0 /QA10/ ;
 3. .364 /SA8Y/ ;
 3. .238 /SA9X/ ;
 3. .751 ;
 20. 180.0 ;
 2. .0 ;
 4. .965 11.8117 .0 /AHD2/ ;
 4. .966 11.8117 .0 ;
 2. .0 ;
 20. -180.0 ;
 3. .46 ;
 5. .426 -3.5347 50.0 /QA11/ ;
 3. .324 ;
 5. .426 3.1684 50.0 /QA12/ ;
 3. .497 /SA10/ ;
 3. .245 /SA11/ ;
 3. .273 /MH19/ ;
 -10. 1.0 1.0 9.2 .1 /X19/ ;
 -10. 3.0 3.0 6.0 .1 /Y20/ ;
 3. 1.278 /SA12/ ;
 3. .478 /MH21/ ;
 -10. 1.0 1.0 5.7 .1 /X21/ ;
 -10. 3.0 3.0 3.5 .1 /Y22/ ;
 3. 1.734 ;
 3. .5 /TM/ ;
 3. .5 ;
 SENTINEL
  -1
  1.00AB /B1/ ;
  1.00AB /B2/ ;
  12.00000C /C1/ ;
  12.00000C /C2/ ;
  10. /Y2/ ;
  10. /Y4/ ;
  10. /Y6/ ;
  10. /Y8/ ;
  10. /Y10/ ;
  10. /Y12/ ;
  10. /Y14/ ;
  10. /Y16/ ;
  10. /Y18/ ;
  10. /Y20/ ;
  10. /Y22/ ;
  SENTINEL
  -1
  1.AB   /B1/;
  1.AB   /B2/;
  12.C /C1/ ;
  12.C /C2/ ;
  -10. /Y2/ ;
  -10. /Y4/ ;
  -10. /Y6/ ;
  -10. /Y8/ ;
  -10. /Y10/ ;
  -10. /Y12/ ;
  -10. /Y14/ ;
  -10. /Y16/ ;
  -10. /Y18/ ;
  -10. /Y20/ ;
  -10. /Y22/ ;
  10. /X1/;
  10. /X3/;
  10. /X5/ ;
  10. /X7/ ;
  10. /X9/ ;
  10. /X11/ ;
  10. /X13/ ;
  10. /X15/ ;
  10. /X17/ ;
  10. /X19/ ;
  10. /X21/ ;
  SENTINEL
 /*PLOT*/
 -1
 1.00000A /B1/ ;
 1.00000A /B2/ ;
 12.0 /C1/ ;
 12.0 /C2/ ;
 14.00000B /R116/ ;
 14.00000B /R216/ ;
 14.00000C /R126/ ;
 14.00000C /R226/ ;
 SENTINEL
 SENTINEL

Envelope FitEnvelope Fit Back to:Envelope FitProjected Emittance Computation
Envelope FitEnvelope Fit Last updated by Urs Rohrer on 31-Jan-2006