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平衡、匹配分布与局部动量接受度

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这三项是 v0.2 项目的主计算链。推荐先用 Screening Study 运行依赖图;也可以从 Calculate 菜单分别启动。

flowchart TD
    A[Validate exact v0.2 project] --> B[Generate 8/32/128 radiation slices]
    B --> C[Evaluate radiation–RF equilibrium]
    C --> D[Matched distribution v0.4]
    C --> E[Local momentum acceptance v0.5]

Matched Distribution 与 LMA 是共享同一个平衡父节点的两个独立分支,前者不是后者的输入。

1. 辐射–RF 平衡

打开 v0.2 项目并选择目标后,进入 Physics Inputs 或点击 Calculate → Evaluate Radiation–RF Equilibrium

  • 若项目带合格 supplied slices,按钮显示 supplied-model 路线;
  • 否则按钮显示 Generate lattice slices,Engine 会先做 8/32/128 切片收敛,再用 I1–I5 计算平衡。

结果页包含能损、自然水平发射度、能散、束长、同步振荡 tune/频率、RF bucket height、阻尼分配和时间,以及模型、输入和 Engine 证据。valid_with_warnings 仍然是带警告,不会被 Studio 改成无条件通过。

注意:RF bucket height 是纵向 RF 边界,不是局部动量接受度。

2. 生成匹配分布

前置条件非常严格:当前 target、project/content/physics revision 必须有一个本机已验证、无警告 valid、lattice-derived 的 equilibrium-result/0.2。Supplied-model result/0.1 不符合条件。

点击 Generate Matched Distribution…

字段 默认值/选择
Generation occurrence 从当前有序晶格选择
Position Center(也可 Entrance/Exit)
Macro-particle count 1,024;允许 128–8,192
Deterministic seed 20,260,817;最大 2^53−1
Missing geometric εy 若项目缺失,默认示例 2e-11 m
Missing bunch population 若项目缺失,默认示例 6.24e9

Engine 自己计算局部 Twiss、εx、色散和闭轨;Studio 不允许你在请求里覆盖它们。结果显示 x–pxy–pyζ–δ 相空间,目标协方差、有限样本统计和 RF separatrix 条件。

结果始终是 SCREENING · LINEAR · PLANAR · UNCOUPLED,不是注入、非线性或机器预测。弹窗中的 εy 和粒子数应来自受控输入,不应把示例默认值当作机器参数。

3. 计算局部动量接受度

点击 Evaluate Local Momentum Acceptance。Studio 自动选择当前 target/修订下合格的 lattice-derived equilibrium evidence,并运行有 1,800 秒上限的一次性 CPU 路线。

结果图默认显示各 occurrence entrance 的正/负 local kickDelta 分支。你可以勾选:

  • absolute δ boundaries;
  • δsync sawtooth;

它们是坐标证据。RF bucket height 只画成虚线搜索/比较边界。点击图中位置可查看不确定度、限制性 loss、turn、位置和收敛证据。

固定限制包括:SPARSE APERTUREPHYSICAL APERTURE INCOMPLETENOT DESIGN QUALIFIEDNOT A LIFETIME RESULT。因此不要把最小 kickDelta 直接当成真空室全模型接受度或寿命。

一个完整上手例子

  1. 打开 protocol/v0_3/fixtures/fodo-ring.studio-project.json
  2. 选择支持 v0.3–v0.5 的已接受 Engine target。
  3. 在 Physics Inputs 确认 readiness;点击 Generate lattice slices & evaluate equilibrium
  4. 在 Equilibrium Result 确认 schema 0.2lattice-derived、当前 revision 和 validity。
  5. 生成 1,024 粒子、固定 seed 的 Center matched distribution。
  6. 再运行 LMA;点击一个正分支限制点读取 loss 证据。
  7. 打开 Results → Screening Results,确认 radiation、equilibrium、matched 和 LMA 四类记录按项目/修订/target 分组。

若第 5 或第 6 步没有合格前置结果,Studio 会拒绝运行,而不会自动选择相近旧结果。