BEM-Based Magnetic Field Reconstruction by Ensemble Kálmán Filtering
Publiceringsår
2023
Upphovspersoner
Liebsch, Melvin; Russenschuck, Stephan; Kurz, Stefan
Abstrakt
Magnetic fields generated by normal or superconducting electromagnets are used to guide and focus particle beams in storage rings, synchrotron light sources, mass spectrometers, and beamlines for radiotherapy. The accurate determination of the magnetic field by measurement is critical for the prediction of the particle beam trajectory and hence the design of the accelerator complex. In this context, state-of-the-art numerical field computation makes use of boundary-element methods (BEM) to express the magnetic field. This enables the accurate computation of higher-order partial derivatives and local expansions of magnetic potentials used in efficient numerical codes for particle tracking. In this paper, we present an approach to infer the boundary data of an indirect BEM formulation from magnetic field measurements by ensemble Kálmán filtering. In this way, measurement uncertainties can be propagated to the boundary data, magnetic field and potentials, and to the beam related quantities derived from particle tracking. We provide results obtained from real measurement data of a curved dipole magnet using a Hall probe mapper system.
Visa merOrganisationer och upphovspersoner
Jyväskylä universitet
Kurz Stefan
Publikationstyp
Publikationsform
Artikel
Moderpublikationens typ
Tidning
Artikelstyp
En originalartikel
Målgrupp
VetenskapligKollegialt utvärderad
Kollegialt utvärderadUKM:s publikationstyp
A1 Originalartikel i en vetenskaplig tidskriftPublikationskanalens uppgifter
Förläggare
Volym
23
Nummer
2
Sidor
405-424
ISSN
Publikationsforum
Publikationsforumsnivå
1
Öppen tillgång
Öppen tillgänglighet i förläggarens tjänst
Ja
Öppen tillgång till publikationskanalen
Delvis öppen publikationskanal
Parallellsparad
Ja
Övriga uppgifter
Vetenskapsområden
Fysik
Nyckelord
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Publiceringsland
Tyskland
Förlagets internationalitet
Internationell
Språk
engelska
Internationell sampublikation
Ja
Sampublikation med ett företag
Nej
DOI
10.1515/cmam-2022-0121
Publikationen ingår i undervisnings- och kulturministeriets datainsamling
Ja