Radiation of photons in process of charge particle volume reflection in bent single crystal
本文用计算机模拟的方法对晶体中的新型辐射进行了预测和研究。结果表明，电子和正电子在弯曲晶体中的体反射过程是由高功率光子辐射完成的。体反射辐射具有与已知的沟道辐射相当的强度，但是其对粒子的入射角和电荷的符号不太敏感。给出了10GeV和200GeV粒子的辐射功率谱的模拟结果。
2007-09-25 physics.acc-ph
Multiple Volume Reflection from Different Planes Inside One Bent Crystal
它示出，从一个弯曲的晶体的不同平面的多个体积反射成为可能时，粒子相对于晶轴以小角度移动。这样的多体积反射使得可以将一个晶体内的粒子偏转角增加四倍以上，并且可以用于提高LHC和许多其他加速器的光束提取和准直效率。
2007-05-29 physics.acc-ph physics.ins-det
Particle Refraction, Reflection and Channeling by Laser Beams
结果表明，在真空中，带电粒子在无场区和激光场区的边界上发生折射和反射。给出了简单而透明的估计，它表明了某些激光束的强电磁场对具有极化性的带电和中性粒子的沟道的可能性，就像定向晶面和晶轴的场一样。这些过程可以应用于生产飞秒切片电子聚束，测量它们的长度和粒子分布，以及使用跃迁，沟道和其他类型的辐射生产飞秒X射线和太赫兹脉冲。
2007-07-19 physics.acc-ph
Volume reflection and channeling of ultrarelativistic protons in germanium bent single crystals
本文研究了超相对论正电荷粒子在锗单晶中运动时的体反射和沟道过程。我们证明，基于Hartree-Fock方法的原子势的选择和德拜温度的正确选择，使我们能够描述上述过程，并与最近的实验符合得很好。此外，本文提出的体积反射方程的普遍形式给出了在很宽的粒子能量范围内的过程的真实描述。在此基础上，我们预测了锗（110）和（111）晶面正负粒子的平均角反射（作为弯曲半径的函数）。
2016-10-27 cond-mat.mtrl-sci physics.acc-ph
Multiple Bent Crystal Reflections for Efficient Beam Collimation in Frontier Colliders
大型强子对撞机（LHC）使用多级准直器系统来吸收不断增长的循环束晕，以保护和确保超导磁体的可靠运行。未来圆形对撞机（FCC）计划使用类似的系统。为配合大型强子对撞机的高亮度运行，正在研究改进准直系统。研究表明，改善光束准直的解决方案之一是在短弯曲晶体中使用沟道效应，该晶体充当初级准直器，通过沟道效应将粒子深深地抛入次级准直器中。该系统对晶体的角位置和不同性质的可能振动非常敏感。在本文中，我们提出了一种不同的方法，晶体准直的基础上，从弯曲的晶体平面在一系列的晶体粒子的体积反射。该方案的积极品质得到了证实，并提出了能够实现该方案的多条晶体器件。
2020-05-06 physics.acc-ph
Observation of "volume reflection" effect in crystal collimation experiments
在Tevatron对撞机上进行的RHIC重离子和质子晶体准直实验中，观测到了强相干散射（“反射”）效应。为了理解观测结果并将其与晶体中光束相干散射物理联系起来，用蒙特卡罗程序CATCH进行了详细的模拟。A.M. Taratin和S.A.沃罗别夫在1987年预测了光束在弯曲晶体中的“体积反射”效应。所提供的数据是这一新物理现象在实验中的首次体现。
2006-02-01 physics.acc-ph
Discrete spectrum Radiation from a charged particle moving in a medium with Maxwell fish eye refraction index profile
考虑了带电粒子在具有麦克斯韦鱼眼折射率分布的介质中运动时的辐射。结果表明，辐射谱具有离散性。主发射波长与折射率分布半径成正比，在规则介质中具有偶极特性。建立了类切连科夫阈值速度。预测了无耗介质中角分布的基数重排。这种行为是由无损介质中的全内反射引起的，而不是光子在规则介质中的衰减全反射。无损介质确保定向和单色发射都可以用作相应区域中的光源。
2020-12-04 physics.acc-ph physics.optics
Investigation on radiation generated by Sub-GeV electrons in ultrashort Si and Ge bent crystals
我们报告的测量光谱的γ辐射产生的855兆电子在弯曲的硅和锗晶体在MAMI（MAinzer MIkrotron）。晶体沿光束方向的厚度为15 μm，以保证高的偏转效率。它们的（111）晶面通过压电致动的机械保持器弯曲，这允许远程改变晶体曲率。以这样的方式，它是可能的调查下发射的辐射平面沟道和体积反射作为晶面的曲率的函数。我们表明，使用体积反射，可以产生强烈的伽马辐射与可比的强度，但更高的角度接受比沟道。我们研究了在不同的晶体曲率值的辐射强度和角度接受之间的权衡。首次在弯曲锗晶体中进行了辐射光谱的测量。特别地，由于更高的原子序数，Ge晶体中的辐射强度高于Si晶体中的辐射强度，这对于基于更高Z变形晶体的X射线和伽马辐射源（诸如晶体波荡器）的开发是重要的。
2020-11-28 physics.acc-ph
Coherent bremsstrahlung in a bent crystal
基于稳相近似，计算了高能$e^\pm$在沿纵坐标任意曲率分布的弯曲晶体中的辐射谱。对于均匀弯曲的晶体的光谱的封闭形式的表达式。讨论了光谱的尖锐末端和光谱起始处的体反射翻转等特征。在弯曲晶体的相干长度似乎只取决于晶体的几何形状，而不是对电子或光子的能量，这是必不可少的解释的结果。非偶极子辐射和多次散射效应的估计。偶极相干韧致辐射理论最适用的晶体弯曲角的值似乎是$\sim 10^{-4}\mathrm{rad}$。
2010-06-04 hep-ph physics.acc-ph
On volume reflection of ultrarelativistic particles in single crystals
本文考虑了超相对论带电粒子在弯曲单晶中的体反射的解析描述。得到了体反射角与横向能量的关系式。给出了400GeV质子在硅单晶上散射的计算结果。
2006-07-03 physics.acc-ph
Studies and application of bent crystals for beam steering at 70-GeV IHEP accelerator
本文综述了近二十年来在IHEP-Protvino的U 70质子同步加速器上完成的研究工作。主要注意的是从机器中提取光束的弯曲晶体的常规应用。实验证实，对于强度高达1012个质子/周期的质子束，晶体偏转器的束提取效率为85%左右是可行的。另一个趋势是在高能对撞机中使用弯曲晶体进行晕准直。最近在IHEP的U 70（50 GeV）和CERN的SPS（400 GeV）的机器研究运行中发现了基于“体积反射”效应的LHC和ILC的新的有前途的选择。
2011-10-24 physics.acc-ph
Atomistic modelling of electron propagation and radiation emission in oriented bent ultra-thin Si and Ge crystals
本文利用相对论分子动力学模拟855 MeV电子在取向弯曲超薄硅、锗晶体中的沟道效应和体反射过程，通过与实验角分布和辐射谱对比验证了模型准确性。
2023-09-18 physics.acc-ph
Account of Nuclear Scattering at Volume Reflection
对于一个粒子穿越弯曲的晶体在制度的体积反射，我们评估的概率与原子核的相互作用。无论连续的潜在形状，这种概率被发现不同于相应的值在一个非晶目标的量成比例的晶体弯曲半径，和粒子的偏转角。基于这个结果，我们评估的非弹性核相互作用的速率，和最终的光束角色散由于多次库仑散射。理论预测与实验进行了比较。讨论了多次库仑散射对平均体积反射角的影响。
2011-08-02 physics.acc-ph
Steering of Sub-GeV electrons by ultrashort Si and Ge bent crystals
我们报告的观察转向855兆电子的弯曲硅和锗晶体在MAinzer MIkrotron。利用15 $μ$ m长的沿（111）面弯曲的晶体来研究取向相干效应。通过使用允许远程改变晶体曲率的压电致动机械保持器，可以研究平面沟道和体积反射的操纵能力与曲率半径和原子序数Z的关系。对于硅，沟道效率超过35%，这是带负电荷粒子的记录。这是可能的，因为实现了厚度为去悬臂梁长度量级的晶体。另一方面，对于锗，效率略低于10%，这是由于对于较高Z材料的多重散射的较强贡献。然而，这是第一个证据的负光束转向平面沟道在锗晶体。在首次确定了去沟道长度之后，可以基于这样的知识来设计提供与硅几乎相同的沟道效率的Ge晶体。所提出的结果是相关的晶体为基础的光束操纵，以及为产生的电子显微镜。弯曲和周期性弯曲晶体中的辐射。
2017-09-05 physics.acc-ph
Advanced Bent Crystal Collimation Studies at the Tevatron (T-980)
Tevatron的T-980弯曲晶体准直实验最近获得了实质性的增强。首先，两种新晶体-由INFN Ferrara组制造和表征的16条晶体和由PNPI组制造和表征的准镶嵌晶体。第二，已经制造、测试并在E0晶体区安装了一个双平面望远镜，每个平面有3个高分辨率像素探测器以及相应的机械、电子、控制和软件。像素望远镜的目的是测量和成像弯曲晶体产生的通道（CH），体积反射（VR）和多体积反射（MVR）光束轮廓。第三，一个基于ORIGIN的系统已被开发的实验和模拟数据进行彻底的分析。分析的结果是从2005年到现在的通道和体积反射，包括在对撞机的两个平面晶体准直的开拓性测试，所有的比较详细的模拟使用的不同类型的晶体。
2012-03-07 physics.acc-ph
On fast charged particles scattering in a thin crystalline undulator
在薄的晶体波荡器中的快速带电粒子的散射被认为是在所有粒子的光束进行以上的障碍运动相对于弯曲的晶体原子平面的条件下。这种考虑是基于对弯曲晶体原子平面的连续势场中的粒子运动的分析和考虑散射中的非相干效应对粒子运动的影响的散射过程的模拟。示出了从弯曲的晶体原子平面的正电荷和负电荷的粒子的多重体积反射的效果的表现的可能性。通过一个小尺寸的晶体波荡器的光束轮廓显着改变的可能性被证明。
2018-09-06 physics.acc-ph
Positron Channeling in Quasi-Mosaic Bent Crystals: Atomistic Simulations vs. Experiment
本文通过相对论分子动力学模拟研究了530 MeV正电子束被准镶嵌弯曲Si(111)晶体偏转的过程，模拟结果与MAMI实验观测高度吻合，并分析了多种微观过程及对缺乏实验数据的晶体取向进行了预测。
2024-11-11 physics.acc-ph physics.atom-ph
CRYSTAL Simulation Code and New Coherent Effects in Bent Crystal at the LHC
主要介绍了LHC晶体准直系统。介绍了一个晶体中粒子跟踪的模拟程序CRYSTAL。它的本质在于晶体中质子轨迹的充分和快速采样，这对于正确描述实验和定量预测新效应至关重要。模拟了CERN SPS上的H8单程实验和LHC上弯曲晶体偏转7TeV质子的实验。我们预测存在对应于平面沟道振荡的去离子峰，并描述了在高能量下观察它们的可能性，特别是计划于2015年进行的LHC晶体辅助准直实验。在沟道模式中的电离损失的非晶水平的过量的效果也被发现的LHC能量。此外，LHC晶体为基础的准直系统进行了模拟，以及其可能的改进布局与应用程序的切割和多个体积反射在一个弯曲的晶体。
2014-11-29 physics.acc-ph
Mean volume reflection angle
高能带电粒子通过弯曲晶体的平均体反射角表示为一个包含有效晶面间势的单晶周期积分。讨论了带正电荷和负电荷的粒子以及硅晶体取向（110）和（111）的含义。给出了粒子能量$E$与晶体弯曲半径$R$之比$E/R$的一般次首阶展开式。对于带正电荷的颗粒，平均体积反射角对$E/R$的依赖性被证明是近似线性的，而对于带负电荷的颗粒，线性行为由$E/R$依赖的对数因子修改。最新的实验数据面临的预测基础上常用的原子势。
2020-03-04 hep-ph physics.acc-ph
Beam Steering and Radiation Generation of Electrons in Bent Crystals in the Sub-GeV Domain
University of Ferrara（费拉拉大学）；INFN Ferrara（意大利国家核物理研究所费拉拉分部）；Department of Physics, University of Padua（帕多瓦大学物理系）；INFN Laboratori Nazionali di Legnaro（意大利国家核物理研究所莱尼亚罗国家实验室）；Institut für Kernphysik, Universität Mainz（美因茨大学核物理研究所）
本研究通过实验和模拟分析，揭示了亚GeV电子束在弯曲硅晶体中通道化效应增强辐射发射，并验证了低能区高效束流操控和高能辐射产生可行性。
2026-09-01 hep-ex physics.acc-ph
Simulation of Deflection and Photon Emission of Ultra-Relativistic Electrons and Positrons in a Quasi-Mosaic Bent Silicon Crystal
本研究利用MBN Explorer的相对论分子动力学模块，首次模拟了855 MeV正电子束穿过准马赛克弯曲硅(111)晶体的偏转与辐射特性，对比电子束的实验数据验证方法，预测二者角分布与辐射谱存在显著差异。
2023-12-15 physics.acc-ph physics.atom-ph
