Enhanced optical cooling of particle beams in storage rings
本文讨论了储存环中粒子束的增强光学冷却(EOC)问题。
2005-04-21 physics.acc-ph
The coherent synchrotron radiation influence on the storage ring longitudinal beam dynamics
研究了电子束团产生的相干同步辐射(SR)自场对储存环光束动力学的影响。我们表明,在RF腔中的最大能量增益必须远远超过由于相干SR的电子的能量损失。
2004-04-30 physics.acc-ph physics.class-ph
Muon Cooling
研究了μ子束在储存环中增强光学冷却的可能性。
2009-06-25 physics.acc-ph physics.class-ph
Numerical Modeling of a Proof-of-Principle Experiment on Optical Stochastic Cooling at the IOTA Electron Storage Ring
本文在ELEGANT程序中实现了光学随机冷却的数值模型,并用IOTA实验数据验证,为未来OSC配置及自场束流操控模拟提供了工具。
2023-06-15 physics.acc-ph
Proposal for an Enhanced Optical Cooling System Test in an Electron Storage Ring
我们建议在电子储存环中实验测试增强光学冷却(EOC)的新想法。这项实验将证实束流物理学中新的基本过程,并将展示这种冷却技术的新的独特可能性。它将开启EOC在核物理、基本粒子物理和基于高亮度电子和离子束的光源(LS)中的重要应用。
2007-05-16 physics.acc-ph
The Touschek Effect in Strong Focusing Storage Rings
由于Touschek效应的存储光束的寿命计算任意比的束高,束宽。考虑了波束包络的变化,即包括水平和垂直振幅函数和色散的导数。计算是针对碰撞粒子的静止坐标系中的任意能量进行的。
1999-03-22 physics.acc-ph physics.class-ph
Radiative Polarization, Computer Algorithms and Spin Matching in Electron Storage Rings
我们提出了一套笔记,旨在快速参考,辐射自旋极化,计算机算法和自旋匹配的电子储存环。
2017-11-06 physics.acc-ph physics.class-ph quant-ph
Simulation of the transit-time optical stochastic cooling process in the Cornell Electron Storage Ring
在康奈尔电子储存环(CESR)的光学随机冷却的演示准备,我们已经开发了一个粒子跟踪模拟研究相关的束流动力学。在拾取波荡器中发射的光学辐射对反冲波荡器中的相同粒子给予动量反冲。从拾取器到反冲器的电子旁路的光学器件将电子感应加速器振幅和动量偏移耦合到路径长度,使得动量反冲减小发射度和动量扩散。附近的电子产生非相干噪声。旁路线的布局,提出了适应光学与一系列的横向和纵向冷却参数。模拟是用来确定冷却速率和它们的依赖于束和晶格参数的旁路光学具有不同的发射度和动量接受。
2021-06-24 physics.acc-ph
Two-dimensional Cooling of Ion Beams in Storage Rings by Narrow Broad-Band Laser Beams
本文提出了一种新的储存环中离子束二维冷却方案,其中离子与反向传播的宽带激光束相互作用。在离子运动方向上的相互作用区域远小于离子感应加速器振荡的波长。轨道平面中的激光束具有指向离子束的尖锐平坦边缘,并且激光束的宽度为离子束宽度的量级。激光束径向位置首先从内部然后从外部以一定的速度移动到离子束,并减少了电子感应加速器和同步加速器振荡。
1998-12-24 physics.acc-ph
Storage-ring Electron Cooler for Relativistic Ion Beams
由于电子冷却效率随能量的降低以及产生和加速高电流高质量电子束的困难,在离子能量高于几GeV时电子冷却的应用受到限制。高电流储存环电子冷却器通过自然发生的电子束的同步辐射阻尼来保持高冷却束质量,从而提供了对这两个问题的解决方案。然而,可以使用存储环电子冷却的离子能量范围受到低离子能量下的低电子束阻尼率和高离子能量下的高平衡电子能量扩展的限制。本文报道了一种基于储存环的冷却器的发展,该冷却器由具有显著不同能量的两个部分组成:冷却部分和阻尼部分。调整冷却段中的电子能量和其它参数,以最佳地冷却所存储的离子束。调整阻尼部分中的电子束参数以使电子束的阻尼最佳。必要的能量差由能量回收SRF结构提供。给出了这种储存环制冷机的线性光学系统原型和初始跟踪模拟,并讨论了相干同步辐射和光束分裂等潜在问题。
2016-05-09 physics.acc-ph
Phase modulation in storage-ring RF systems
本文提出了储存环射频系统中腔场相位调制的概念性方法。还提出了在Dimtel低级别RF控制器上实现该概念的方法。该方法说明了从腔模拟器的测试结果,以及电子存储环KARA。
2019-09-25 physics.acc-ph
Influence of electron cooling on the polarization lifetime of a horizontally polarized storage ring beam
先前的出版物已经表明,在COSY储存环中的偏振0.97-GeV/c氘核束的面内偏振(IPP)分量可以通过束聚束、电子冷却(在任何自旋操纵之前)、六极场调整和束强度限制的组合获得超过1000 s的偏振半衰期。本文记录了进一步的测试,指出在IPP寿命的额外收益,如果冷却是积极的整个光束存储。
2020-11-18 physics.acc-ph
Report on the Workshop on Accelerator R&D for Ultimate Storage Rings
本文是2012年10月30日至11月1日在北京怀柔举行的终极储存环加速器研发研讨会的总结。
2013-03-19 physics.acc-ph
I. Electron and Proton Spin Polarisation in Storage Rings ---an Introduction
这篇文章对储存环中电子和质子的自旋极化理论作了统一的介绍,并为我在蒙特雷所作的四次演讲的书面版本提供了一个共同的出发点
1999-01-22 physics.acc-ph physics.class-ph quant-ph
An improved empirical equation for bunch lengthening in electron storage rings
本文提出了一个改进的电子储存环束团拉长的经验公式。将理论分析结果与实验结果进行了比较,两者吻合较好.这个改进的方程同样适用于储存环是电阻性的(如改进的SLC阻尼环)而不是通常的电感性的情况。
2000-12-12 physics.acc-ph
A Comparison of Storage Ring Modeling with COSY INFINITY, ZGOUBI, and MAD8
目前,人们对利用储存环来寻找强子的电偶极矩(EDM)产生了极大的兴趣。这就需要利用储存环作为精密测量装置。理解储存环的详细行为的一部分来自于对边缘场的仔细分析,但是各种可用的跟踪代码在模拟这种行为的能力上是不同的。这是本文的目的是调查这些差异。
2015-03-06 physics.acc-ph
Central frequency measurement of the HLS-II storage ring
中心频率是储存环的一个重要参数。本文介绍了用六极调制法测量HLS-II储存环中心频率的方法。首先简要介绍了电子储存环中心频率测量的基础。讨论了HLS-II储存环的误差来源和优化测量方法。介绍了自编Matlab脚本在中心频率测量中的工作流程。最后给出了两种方法相互验证的结果。中心频率的测量值表明,HLS-II储存环的实际周长与设计值吻合较好。
2015-08-14 physics.acc-ph
Coupled beam motion in a storage ring with crab cavities
本文研究了储存环中由蟹状腔引入的束流横向和纵向耦合运动。导出了线性解耦变换的解析形式。给出了蟹状腔电子储存环中的平衡聚束分布,包括蟹状腔对本征发射度的贡献。应用程序的短脉冲产生方案,使用螃蟹腔被认为是。
2015-10-16 physics.acc-ph
Online optimization of storage ring nonlinear beam dynamics
我们建议优化现有的和未来的储存环的非线性束流动力学直接在线优化技术。这种方法可能具有至关重要的衍射限制存储环的实施。本文讨论了在线优化方法的考虑因素和算法。我们已经应用这种方法来实验提高SPEAR 3储存环的动态孔径与鲁棒共轭方向搜索方法和粒子群优化方法。动态孔径在短时间内提高了5mm以上。实验装置和结果。
2015-02-27 physics.acc-ph
A hybrid ring design in the storage-ring proton electric dipole moment experiment
本文提出了一种新的混合设计,以消除冻结自旋储存环质子电偶极矩测量中的主要系统误差。在这种设计中,电动弯曲板引导粒子,磁聚焦取代了电动。磁聚焦应允许同时的顺时针和逆时针存储,以消除与面外偶极子电场相关的系统误差。通过连续运行不同强度的磁聚焦,可以消除与四极电场有关的误差。
2018-10-25 physics.acc-ph
Design of laser-electron storage ring lattice dedicated to generation of intense X-rays under Compton scattering
描述了用于在康普顿散射下产生强X射线的具有受控动量压缩因子的激光电子存储环晶格。在这样的储存环中,可以获得大的能量接受能力,并保持电子束的长时间稳定运动和大的能量扩展。由于采用了具有稳态参数的电子束进行康普顿散射,X射线的强度可以非常稳定。给出了用考虑康普顿散射的电子束动力学模拟得到的储存环、电子束和X射线的参数。
2004-06-03 physics.acc-ph
Test of Optical Stochastic Cooling in the IOTA Ring
费米实验室正在建造一个新的150 MeV电子储存环。新机器的建造追求两个目标:高度非线性可积光学的测试和光学随机冷却的测试。本文详细讨论了采用高掺杂钛蓝宝石晶体作为放大介质的光放大器原型的OSC布置、冷却方案主要参数的选择以及即将进行的实验测试。
2014-09-18 physics.acc-ph
Injection performance evaluation for storage ring of SSRF
储存环的注入性能是影响同步辐射装置充注模式下光效率和光质量的重要因素之一。为了评估上海光源储存环的注入性能,我们建立了一套基于示波器IOC的逐束团位置测量系统。该系统可对喷射器的能量失配、残余振荡分布和角度误差进行准确评估。
2014-09-23 physics.acc-ph
Potential of a longitudinally focusing insertion for a storage ring X-ray FEL
在目前的工作中,我们调查的潜力纵向聚焦装置压缩束流通过波荡器的同步加速器储存环。如果集成到类似于PETRA III的存储环中,则这种装置可能产生在$nm$范围内的连续$\sim$ 1ps光子脉冲,其峰值脉冲功率为数十GW。即使没有在自由电子激光饱和模式下工作,纵向聚焦也可以提供增加亮度和缩短光子脉冲长度的手段。
2013-11-28 physics.acc-ph
Impedance budget and instability estimation of the HLS-II storage ring
合肥光源储存环升级改造工程正在进行。本文利用CST程序对新设计的真空室的尾流场进行了模拟,并利用FFT得到了宽带阻抗。结合壁面电阻性尾迹场,建立了储存环宽带阻抗模型。利用理论公式讨论了纵向和横向单束团不稳定性。通过精心设计的真空室,使束流不稳定性阈值高于束流目标值。
2014-05-17 physics.acc-ph
Acceleration for the mu-Storage Ring Neutrino Source
μ子储存环中微子源使用感应直线加速器捕获μ子,200 MHz铜腔系统用于冷却,200和400 MHz超导射频系统用于加速到最高50 GeV的最终能量。本文讨论了这些系统及其要求。
2000-08-14 physics.acc-ph
Enhanced radiative ion cooling
讨论了储存环中离子束的增强辐射冷却和Robinson阻尼判据。
2002-03-13 physics.acc-ph
Spin motion at and near orbital resonance in storage rings with Siberian Snakes. Part I: at orbital resonance
在这里,并在续集中,我们调用不变的自旋场提供一个在一个简单的模型中的垂直电子感应加速器运动的影响与西伯利亚蛇的存储环的低阶轨道共振和附近的自旋运动的深入研究。这导致一个清晰的理解,在模型内,在和附近的行为的光束偏振所谓的蛇共振质子储存环。
2006-12-20 physics.acc-ph
40th Anniversary of the First Proton-Proton Collisions in the CERN Intersecting Storage Rings (ISR)
本次学术讨论会无摘要
2012-06-21 physics.acc-ph
Beam Optics Ramping in Under-Constrained Lattice Design: Application to Electron-Ion Collider Hadron Storage Ring Cooling Section
本文针对电子-离子对撞机强子储存环冷却段中可调旋钮多于束流光学约束导致的注入与顶能光学解不连通问题,提出了中点惩罚方案和自上而下自适应加权方法,确保渐变路径连续并满足所有约束,为欠约束系统提供了通用渐变策略。
2025-04-30 physics.acc-ph
A method for reversing the laser modulation in a Storage ring
针对储存环激光调制会降低电子束品质且受结构限制难以实现调制解调的问题,提出无需特殊储存环结构的可逆激光调制方法,模拟显示可大幅恢复束流品质,助力高重频相干储存环光源实现。
2025-03-22 physics.acc-ph
Spin transport, spin diffusion and Bloch equations in electron storage rings
我们展示了如何从储存环中发射同步辐射的电子的Fokker-Planck方程出发,构造相应的自旋运动方程。这是一个布洛赫型的偏振密度方程。
1999-05-31 cond-mat physics.acc-ph physics.class-ph
Electrostatic Storage Ring
在测量质子电矩的试验\cite{BNL}中,考虑了静电晶格储存环。这里给出了关于这种聚焦的主要参数的概述。除了确认关于这个主题的所有问题之外,在处理向量$(x,x',Δp/p)$的所有$3\times 3$矩阵中引入了非空元素$M_{31}$,并讨论了它的作用。
2012-02-08 physics.acc-ph
Simulation of the fast ion instability in SSRF storage ring
在上海同步辐射装置(SSRF)储存环调试和运行初期,观测到快离子不稳定性。本文采用弱-强程序对上海光源储存环快离子不稳定性进行了数值模拟。各种填充模式和气体压力进行了研究。结果表明,微型列车填充模式对抑制快离子不稳定性的增长是非常有效的。
2010-06-11 physics.acc-ph
Ramping Control of HLS Storage Ring
合肥光源是第二代同步辐射光源。在以200 MeV的能量注入储存环后,电子将斜坡上升到800 MeV。在斜升过程中,弯磁体、四磁体和六磁体的磁场同步斜升,以保持储存环的工作点不变。这一过程由在EPICS下构建的HLS控制系统仔细控制。采取了一些措施来确保斜坡的同步性和线性度。
2001-11-23 physics.acc-ph
Conceptual Design of a Low-Energy Ion Beam Storage Ring and a Recoil Separator to Study Radiative Neutron Capture by Radioactive Ions
Hanyang University(汉阳大学);TRIUMF(特留姆夫实验室);Simon Fraser University(西蒙菲莎大学)
本文提出了一种低能离子存储环及回收分离器的概念设计,用于通过离子光学计算和粒子跟踪模拟研究放射性离子的辐射中子捕获反应。
2023-12-19 physics.acc-ph
Longitudinal Momentum Mining of Beam Particles in a Storage Ring
我描述了一个新的计划,选择性地隔离高密度低纵向发射度束流粒子的存储环从其余的束流没有发射度稀释。我讨论的方法,称为纵向动量挖掘,束流动力学模拟和束流实验结果的一般原则。多粒子束流动力学模拟应用于费米实验室8 GeV回收器(储存环)令人信服地验证了该方法的概念和可行性,我已经证明了与束流实验中的回收器。这里提出的方法是同类方法中的第一种。
2004-07-27 physics.acc-ph
Equilibrium parameters in coupled storage ring lattices and practical applications
我们计算平衡发射度和阻尼时间由于发射的同步辐射耦合储存环晶格通过评估的投影到耦合运动的正常模式的常用同步辐射积分。通过计算离轴对辐射积分的贡献来计算轨道畸变。我们提供了明确的公式,快速向前计算,已实施到交互式晶格设计代码OPA。
2022-02-23 physics.acc-ph
SASE FEL Storage Ring
我们探讨了用储存环操作SASE自由电子激光的可能性。我们使用一个半解析模型来获得波荡器内的演化,考虑到由于诱导能量扩散和辐射阻尼的激光动力学的相互作用。我们得到的Renieri的限制,稳定的输出功率和讨论的可能性,包括在我们的模型中的光束不稳定性的影响。
2012-05-24 physics.acc-ph
A Genetic Algorithm for Chromaticity Correction in Diffraction Limited Storage Rings
提出了一种多目标遗传算法,用于优化衍射受限储存环的非线性特性。该算法确定用于色度校正的六极和八极强度,从而提供优化的动态孔径和射束寿命。该算法利用优势约束,繁殖所需的属性到早期的几代。通过约束色调谐足迹和优化非能量动态孔径来间接优化动量孔径。其结果是一种有效的和计算效率高的技术,用于校正存储环中的色度,同时保持最佳的动态孔径和光束寿命。该框架是为瑞士光源(SLS)升级项目开发的。
2016-04-15 physics.acc-ph
Simultaneous linear optics and coupling correction for storage rings with turn-by-turn beam position monitor data
提出了一种利用逐圈束流位置监测器(BPM)数据同时校正储存环线性光学误差和线性耦合的方法。独立分量分析(ICA)方法被用来从测量的TbT BPM数据中分离出电子感应加速器的正常模式。然后提取出简正模在水平面和垂直平面上投影的感应加速器振幅和相位超前,结合色散测量,拟合出晶格模型。拟合结果用于晶格校正。该方法已在NSLS-II储存环上得到成功验证。
2015-11-08 physics.acc-ph
Calculation of the dynamic aperture in the ANKA storage ring with a high-field wavelength shifter
三阶跟踪计算表明,基于商用12T分裂对螺线管的波长移位器与ANKA储存环是兼容的
1996-09-05 acc-phys physics.acc-ph
The invariant polarisation-tensor field for deuterons in storage rings and the Bloch equation for the polarisation-tensor density
我扩展和更新了早期的工作,总结在[1],其中的恒定极化张量场(ITF)的储存环中的氘核被引入到补充不变的自旋场(ISF)。两者合计,ITF和ISF提供了一个平衡的自旋密度矩阵场的定义,反过来,提供了一个干净的框架来描述平衡自旋1系综储存环。我展示了如何构建ITF频闪平均,我给出的例子,我讨论绝热不变性,我介绍了一种形式主义描述的噪声和阻尼的影响。
2016-02-04 physics.acc-ph
First Experimental Demonstration of Beam Storage by Three-Dimensional Spiral Injection Scheme for Ultra-Compact Storage Rings
Graduate School of Science, University of Tokyo(东京大学理学研究科);High Energy Accelerator Research Organization(高能加速器研究机构);Graduate School of Science and Engineering, Ibaraki University(茨城大学理工学研究科)
本研究首次在超紧凑存储环中通过三维螺旋注入方案实现了电子束存储,验证了该方法在高精度测量中的应用潜力。
2026-02-16 hep-ex physics.acc-ph
Operational improvements for an algorithm to noninvasively measure the orbit response matrix in storage rings
我们改进了算法,使用[1]中描述的轨道反馈系统的信息非侵入性地更新响应矩阵。新版本能够适应晶格的缓慢变化,尽管以限制精度为代价。
2023-03-20 physics.acc-ph
Ring-Based Electron Cooling System for the EIC
本报告介绍了一个概念的三电冷却系统,一个直流电子束的感应直线加速器技术的基础上。该系统将在全能量范围的质子束(100 - 270 GeV)中运行,并将提供50-100 A的电子束,在较冷的环中循环5 ms。10 ms周期的操作是可能的,但这将使冷却速率降低约30 $\%$。该系统能够在整个EIC能量范围内提供所需的性能,发射冷却时间小于1-2小时。
2021-01-10 nucl-ex physics.acc-ph
Wall-plug (AC) power consumption of a very high energy e+/e- storage ring collider
对于350 GeV E_cm 80 km周长的对撞束储存环复合体,在(1)中给出的参数下,估算的交流功率消耗范围为~280 MW(1)到416 MW(2)。这两种估计之间的差异是从不同的假设有关的热去除,低温厂效率,速调管操作等本说明的目的是列出和解释这些。(1)Mike Koratzinos等人,IPAC 13(2)Marc Ross,Higgs Quo Vadis研讨会,2013年3月。
2013-08-03 physics.acc-ph
Beam dynamics of the superconducting wiggler on the SSRF storage ring
在SSRF第二阶段光束线项目中,超导摇摆器(SW)将安装在电子储存环中。由于强磁场的存在,可能会对束流动力学产生很大的影响。即使对束流光学进行了很好的校正,发射度的增长也成为一个主要问题。为了抑制发射度的增长,保持SSRF储存环的良好性能,研究了一种局域消色差晶格。对SW的其他影响也进行了仿真和优化,包括β拍频、调谐偏移、动态孔径和场误差影响。
2015-07-08 physics.acc-ph
Low emittance lattice for the storage ring of Turkish Light Source Facility TURKAY
土耳其加速器中心)项目旨在在土耳其建立一个加速器中心。该项目的第一步是建设红外自由电子激光装置。第二阶段是建立一个名为TURKAY的同步辐射装置,这是第三代同步辐射光源,旨在实现3 GeV低发射度电子束的高亮度光子束。电子束参数高度依赖于储存环的磁晶格。本文提出了一种用于TURKAY的低发射度储存环,并研究了磁晶格的束流动力学特性。
2014-09-16 physics.acc-ph
Research on the Design and Simulation of the CSRe Stochastic Cooling System
随机冷却是兰州重离子加速器(HIRFL)实验冷却储存环(CSRe)上设计和建造的一种不同于电子冷却的冷却机制。从主冷却储存环(CSRm)引出的束流注入CSRm,在内部靶区产生动量展宽大、发射度大的次级束流。本文旨在优化CSRe的网格,以满足随机冷却系统的要求。采用粒子跟踪法,对所设计的网格进行了横向和纵向模拟。结果表明,随机冷却适用于动量散布较大或发射度较大的束流冷却,并初步确定了冷却速率。
2014-02-13 physics.acc-ph
General description of spin motion in storage rings in presence of oscillating horizontal fields
本文给出了振荡水平磁场和准磁场对储存环中自旋演化影响的一般理论描述。以前的结果被推广到的情况下,当两个水平分量的振荡场是非零和这个字段的矢量外接一个椭圆。一般方程描述的行为的所有组件的偏振矢量推导和任意初始偏振的情况下被认为是。在振荡频率为非共振的情况下,推导得到了满足。作为一个例子,计算了储存环在垂直电子感应加速器振荡条件下的一般自旋演化。
2017-10-26 physics.acc-ph
Optimized Filling of the ALS Storage Ring
高级光源处的储存环能够被填充到可选的桶中。通常,从328个可能的桶中选择276个连续桶。已经发现,注入的电荷量在桶与桶之间是不均匀的,有时变化100%或更多。这种可变性导致射束稳定性的问题,并且它可能缩短射束寿命。我们已经设计了一个反馈系统,允许以有序的方式进行束流填充,使聚束高度均匀在17%以内。在填充时,首先将多个束注入存储环,然后使用反馈,使用选定的单个束来填充。
2001-11-09 physics.acc-ph
Coherent modes of X-ray beams emitted by undulators in new storage rings
电子通过放置在储存环中的波荡器发射的同步辐射被分解为相干模式。利用交叉谱密度和相干模谱分析了电子发射度与光子扇发射度相当的极限储存环的情况。所提出的方法允许自然的统计分析和传播的交叉谱密度沿光束线光学。利用交叉谱密度的本征值和相干模,完整地给出了X射线束在束线上任意点的相干特性。
2017-06-14 physics.acc-ph
Injection Control System of HLS Storage Ring
合肥光源储存环注入控制系统是合肥光源控制系统升级的一个子系统。三个可编程逻辑控制器(PLC)被用作装置控制器,控制合肥光源储存环的一个隔膜调制器和四个冲击器调制器。工业PC用作输入/输出控制器(IOC),并通过光纤连接PLC与串行通信(RS232模式)。该控制系统采用一台带有Linux操作系统的PC机作为操作员界面,操作员应用程序在其上运行。调试表明,该控制系统运行可靠,操作方便。
2001-11-23 physics.acc-ph