Polarized Positrons at Jefferson Lab
本文介绍了在Jefferson实验室用CEBAF极化电子光注入器产生极化正电子的新概念。这种方法依赖于从低能量高极化电子的极化转移到正电子通过韧致辐射，然后在转换靶中产生对。GEANT4模拟的基础上，讨论了实验来测试这一概念。结果表明，这种低能量的方法，受益于最近的进展，在高电流高极化电子源，可以产生正电子纵向极化高达40%。
2009-03-18 physics.acc-ph
Pulsed Neutron Source using 100-MeV electron Linac at Pohang Accelerator Laboratory
浦项加速器实验室为脉冲中子源操作电子直线加速器，作为韩国原子能研究所的长期核研发计划之一。所设计的束流参数如下：标称束流能量为100 MeV，最大束流功率为10 kW，束流电流根据脉冲重复率从300 mA变化到5A。直线加速器有两种工作模式：一种是具有2 ns和100 ns之间的各种重复的短脉冲模式，另一种是具有1 ms重复的长脉冲模式。利用现有的SLAC-5045速调管、两个等梯度加速段和一个等离子体电子枪等设备，研制了一台电子直线加速器，并进行了实验。我们提出的直线加速器的特点和报告的状态，脉冲中子源设施，包括一个目标系统和飞行时间路径。
2000-08-15 physics.acc-ph
EUPRAXIA@SPARC_LAB: Beam Dynamics studies for the X-band Linac
在Eupraxia设计研究的框架内，已提议在INFN的Frascati（意大利）实验室实现先进的加速器设施EUPRAXIA@ EUPRAXIA_LAB。两个先进的加速方案将被应用，即一个最终的高梯度1 GeV的X-波段直线加速器与等离子体加速阶段一起提供加速梯度的GeV/m的顺序。预计自由电子激光方案将产生3-10 nm范围内的X射线束。500太瓦激光系统也预见到电子和离子生产实验和康普顿背散射相互作用的计划与提取光束线在中间电子束能量的中子束和太赫兹辐射生产。在直线加速器的电子束动力学研究在这里一起提出的初步机器布局。
2018-01-30 physics.acc-ph
A Super-Conducting Linac Driver for the HFBR
本文报道了美国布鲁克海文国家实验室（BNL）质子超导直线加速器（SCL）作为高通量Breader反应堆（HFBR）驱动器的可行性研究。直线加速器以连续波（CW）模式工作，产生平均10兆瓦的束流功率。直线加速器能量为1.0 GeV。平均质子束强度为10 mA。
2000-08-16 physics.acc-ph
The Timing Synchronization System at Jefferson Lab
本文介绍了托马斯·杰斐逊国家加速器装置连续电子束加速器控制系统中时间同步系统（TSS）的要求和设计。设计了一个安装在VME机箱中的时钟模块。时钟模块可以是通信主机或从机，具体取决于其配置，可通过软件和跳线进行选择。作为主机，时钟模块通过串行光纤线路响应外部同步信号发出消息。作为从机，它接收消息并中断其VME机箱中的相关计算机。本文将介绍促使TSS（加速器30 Hz测量系统）开发的应用。还将讨论技术支助服务的业务经验。
2001-11-14 physics.acc-ph
A Relational Database Model for Managing Accelerator Control System Software At Jefferson Lab
Thomas Jefferson国家加速器设施的运营软件团队面临着许多挑战，这些挑战与管理大量内部开发软件的设施相同。开发人员包括软件组成员、操作员、硬件工程师和加速器物理学家。一个管理问题是确保所有软件都有一个确定的维护人员，他仍然在实验室工作。在某些情况下，定位“孤儿”软件的源代码也被证明是困难的。其他挑战包括执行版本和文档的最低标准，将测试软件与操作软件隔离，鼓励更好的代码重用，整合输入/输出文件存储和管理，以及跟踪软件依赖关系。本文将描述一个关系数据库模型，用于跟踪解决上述问题所需的信息。该数据库模型的实例化为各种提高生产力和一致性的工具提供了基础，这些工具用于自动化（或至少辅助）软件的构建、版本控制、文档编制和安装。
2001-11-09 physics.acc-ph
An Overview of the Spallation Neutron Source Project
Spanish中子源（SNS）由六个国家实验室的工作人员设计，建造，安装和调试，阿贡国家实验室，布鲁克海文国家实验室，杰斐逊国家加速器实验室，劳伦斯伯克利国家实验室，洛斯阿拉莫斯国家实验室和橡树岭国家实验室。加速器系统的设计提供了一个695纳秒的质子脉冲到汞靶在60赫兹的重复率和平均功率为2兆瓦。中子减速器将把散中子转化为慢中子，用于材料科学研究。前端系统被设计为产生一个H-束的微脉冲，68%的光束，32%的光束关闭每965纳秒，在2.5 MeV的1毫秒，每秒60次。前端系统包括射频驱动的批量生产离子源、束流斩波系统、前置放大器和束流传输。离子源必须达到约65 mA，才能在直线加速器的输入端提供52 mA。直线加速器由一个漂移管直线加速器高达86.8 MeV，耦合单元直线加速器185 MeV，和超导RF直线加速器的标称能量为1 GeV。超导段的设计包括11个每个低温模块具有三个0.61-β腔的低温模块和17个每个低温模块具有四个0.81-β腔的低温模块，并具有安装四个0.81-β低温模块的空间。蓄能器环设计用于在全能量下进行电荷交换注入。对于2-MW操作，在累积循环结束时每束的峰值电荷将达到2.08x10**14。目标是将光束损失控制在1x 10 **-4以下。
2000-08-22 physics.acc-ph
5 (Upgradable to 25 keV) Free Electron Laser (FEL) Facility
利用再循环超导射频（SRF）直线加速器（linac）的自由电子激光（FEL）设施提供了实现比类似成本的非再循环直线加速器大大约五倍的光子能量的机会。> 4GeV SRF，cw，电子直线加速器可用于驱动产生5keV光子的FEL。SLAC国家加速器实验室，能源部（DOE）的基础能源科学（BES）实验室，建议在现有的直线加速器隧道的一部分，利用4 GeV的非循环，SRF，直线加速器。>对于与拟议的SLAC战略类似的初始投资，再循环SRF直线加速器系统可以提供5 keV光子能量的4 GeV电子，并提供25 keV光子能量的升级路径。约占初始投资三分之一的进一步支持将为额外的SRF直线加速器和低温能力提供升级资金，足以提供与欧洲XFEL相匹配的25 keV光子的电子能量。
2013-11-01 physics.acc-ph
A Super-Conducting Linac Injector for the BNL-Ags
本文报道了质子超导直线加速器（SCL）作为布鲁克海文国家实验室（BNL）交替梯度同步加速器（AGS）新注入器的可行性研究。直线加速器束流能量在1.5至2.4 GeV的范围内。调整束流强度以在24 GeV的最高能量下提供4 MW的平均束流功率。SCL-AGS设施的重复率为每秒5束脉冲。
2000-08-16 physics.acc-ph
Energy Measurements by Means of Transition Radiation in novel Linacs
先进的直线加速器设计可以使用光学渡越辐射（OTR）屏来测量束斑尺寸;例如，在基于等离子体的加速器（EuPRAXIA@ ELI-LAB）或康普顿机器（伽马束源@ELI-NP）中预见到这样的屏。光学跃迁辐射角分布强烈地依赖于光束能量。由于OTR屏幕通常放置在沿直线加速器的几个位置以监测束包络，因此可以沿机器执行分布式能量测量。此外，在等离子体加速器中，Single Shot能量测量可用于测量等离子体相互作用之后的发射到发射的能量变化。初步测量了100 MeV电子的OTR角分布。在本文中，我们讨论了这种测量的光束发散和其他参数的灵敏度，以及所需的分辨率和所需的升级传统的OTR诊断，作为一个例子，收集的数据在ECONOLAB。
2018-02-12 physics.acc-ph
Jefferson Lab Science, Past and Future
杰斐逊实验室的连续电子束加速器设施（CEBAF）和相关的实验设备组成了一个独特的实验核物理设施。该设施目前正在升级，这将使一个新的实验计划具有重大的发现潜力，以解决核，强子和电弱物理学中的重要课题。今后，设想该实验室将发展成为一个电子-离子碰撞束设施。
2014-12-03 hep-ex nucl-ex physics.acc-ph
Overview of Nuclear Physics at Jefferson Lab
杰斐逊实验室的连续电子束加速器设施（CEBAF）和相关的实验设备组成了一个独特的实验核物理设施。该设施目前正在升级，这将使一个新的实验计划具有重大的发现潜力，以解决核，强子和电弱物理学中的重要课题。今后，设想该实验室将发展成为一个电子-离子碰撞束设施。
2013-03-26 hep-ex nucl-ex physics.acc-ph
Compton Edge probing basic physics at Jefferson Laboratory: light speed isotropy and Lorentz invariance
我们建议在Jefferson实验室利用Hall A/C现有的实验装置，通过测量康普顿边缘来研究光速各向同性和洛伦兹不变性。从方法上讲，同样的实验已经在格勒诺布尔欧洲同步辐射设施的GRAAL实验中成功地进行了6 GeV电子束的实验。该建议陈述了杰斐逊实验室期望达到的两个目标，都是关于洛伦兹不变性：（a）单向光速各向同性测试精度，根据数值模拟的保守评估，比GRAAL的好一个数量级;（b）光速对仪器速度的依赖性（Eddy-Thorndike测量）将被追踪到比现有限制好约3个数量级的精度。
2017-06-27 astro-ph.CO physics.acc-ph
An Electron-Ion Collider at Jefferson lab
一段时间以来，研究物质的夸克和胶子结构的长期计划都集中在电子-离子对撞机的可能性上，与JLab和BNL相关的核物理社区特别活跃。我们简要概述了目前在杰斐逊实验室对这个问题的思考。
2009-07-27 hep-ex hep-ph nucl-ex
Beam optical design for high energy electron radiography experiment study based on THU LINAC
设计了一条高能电子照相专用束线，包括消色差系统和成像系统。通过对消色差透镜中的四极透镜进行微调，可以近似地实现成像系统对目标的角度和位置校正要求。成像系统的设计充分考虑了实验室和束流诊断设备空间的限制。设计了两种成像系统，通过束流轨迹仿真，两种成像系统均表现出良好的成像性能。详细介绍了光束的光学要求和优化设计。该束线已安装在清华大学直线加速器实验室，用于进一步的精密电子照相实验研究。
2015-10-13 physics.acc-ph
Transmission of High-Power Electron Beams Through Small Apertures
进行测试以通过100 MeV、430 kWatt c.w.电子束从能量回收直线加速器在杰斐逊实验室的自由电子激光设施通过一组小孔在一个127毫米长的铝块。在7小时连续运行期间，通过2 mm直径孔径的光束传输损失保持为3 p.p.m.。
2013-05-31 physics.acc-ph
High-intensity positron microprobe at the Thomas Jefferson National Accelerator Facility
提出了一种基于连续波电子直线加速器的高强度高亮度慢正电子产生源的概念设计方案，其投影强度为10 $^{10}$ e $^+$ /s。在我们的设计中达到这个强度依赖于正电子（T $_+$低于600 keV）从电子-正电子对产生转换器靶向低辐射和低温区域的传输，以在高效低温稀有气体减速剂固体Ne中进行减速。该设计进展通过蒙特卡罗优化：电子/正电子束能量和转换器靶厚度，电子$^+$束从转换器到减速器的运输，电子$^+$束从磁通道的提取，同步光栅系统，和减速器效率计算。为了从磁通道中提取e $^+$，已经建立了一个磁场终止器插头原型，并给出了原型有效性的实验结果。文中还讨论了转换靶的散热和辐射防护措施。
2014-06-19 cond-mat.mtrl-sci physics.acc-ph physics.atom-ph
Preliminary Modeling Of Radiation Levels At The Fermilab PIP-II Linac
PIP-II是费米实验室的旗舰项目，为实验室的实验提供强大的高强度质子束。PIP-II的核心是一个800 MeV的超导直线加速器。它将位于一个新的隧道与新的服务大楼，并通过一个新的传输线连接到目前的助推器。为了支持土木工程和机械一体化的设计，本文提供了初步的估计辐射水平在画廊的操作束流损失限制为0.1 W/m，通过蒙特卡罗计算与FLUKA和MARS 15代码。
2018-06-14 physics.acc-ph
Radiation Shielding Analysis for the PIP-II Linac at Fermilab
质子改进计划II（PIP-II）[1]是费米实验室开发的，为实验室的实验提供强大的质子束。一个800兆电子伏的超导直线加速器-该项目的核心-目前正在建设中的巴达维亚，伊利诺伊州（美国）。完成后，超导直线加速器将成为费米实验室长基线中微子设施（LBNF）所需的1.2 MW（第1阶段）和2.4 MW（第2阶段）质子束的起点[2]。由于在加速器部件中不可避免地损失一部分束流，在正常运行和事故期间，在加速器隧道中将产生一定水平的辐射。本文研究加速器装置的辐射屏蔽设计。
2023-01-19 physics.acc-ph
Online Model Server for the Jefferson Lab accelerator
一个束流物理模型服务器（艺术++）已经开发的杰斐逊实验室加速器。这个在线模型服务器是对ARTEMIS模型服务器的重新设计。之所以需要，是因为目前的要求与实时环境监测信息系统的能力之间存在阻抗不匹配。模型服务器的目的是使用单个编程接口授予对静态（机器晶格参数）和动态（实际机器设置）数据的访问权限。一组有用的光学计算（R矩阵、轨道拟合等）也已实现，并可由客户端通过模型接口调用。客户端也可以在服务器中注册自己的动态模型。服务器使用CDEV协议与客户机交互，数据完整性由通过持久层访问的关系数据库（Oracle8i）保证。通过为数据和光学计算提供集中存储库，实现了以下好处：网络消耗的最佳利用，软件重用和易于维护。
2001-11-09 physics.acc-ph physics.comp-ph
Automated RF Phase Adjustment for Beam Stabilization in the Fermilab Linac
本研究提出基于机器学习的自动射频相位调整方法，利用合成数据增强模型训练，实现费米实验室直线加速器中束流稳定性的自动化校正。
2025-11-24 physics.acc-ph
Plasma Processing Of SRF Cavities at Jefferson Lab: Experiment Results and Simulation Insight
本文研究了杰斐逊实验室中SRF腔的等离子体处理，通过氩氧和氦氧混合气体实验及COMSOL模拟，探究了最小点火功率并优化了利用高阶模式频率点燃等离子体的关键参数。
2025-10-31 physics.acc-ph physics.plasm-ph
A Beamdump Facility at Jefferson Lab
本白皮书探讨了在Jefferson Lab利用高强度电子束与束流收集器相互作用产生次级μ子、中微子和轻暗物质束流的潜力，并基于已获批的BDX实验推动建设新的地下束流收集器设施，同时介绍了相关的μ子物理应用与中微子探测器技术。
2025-10-06 hep-ex nucl-ex physics.acc-ph
Electron Spin Precession at CEBAF
在托马斯·杰斐逊国家加速器设施的核物理实验中，经常需要将纵向极化的电子同时输送到三个实验大厅。每个厅的纵向偏振程度根据加速器设置而变化，使得在某些情况下同时向所有厅提供高度的纵向偏振具有挑战性。通常，霍尔接收的纵向极化程度通过在机器开始时用维恩滤波器改变初始自旋方向来优化。在这里，它表明，它是可能的，以进一步提高纵向极化的程度为多个实验大厅通过重新分配的CEBAF直线加速器的能量增益，同时保持总的能量增益固定。
2009-01-28 physics.acc-ph
Science Requirements and Conceptual Design for a Polarized Medium Energy Electron-Ion Collider at Jefferson Lab
本报告简要介绍了杰斐逊实验室极化中能电子离子对撞机的科学机会和计划，并全面描述了基于CEBAF电子加速器设施的对撞机的概念设计。
2012-09-05 hep-ex physics.acc-ph
Beam Modulation System for the Qweak Experiment at Jefferson Lab
Qweak实验旨在通过弹性e+p散射中的宇称违反不对称性（$\sim$ -200 ppb）测量质子的弱电荷至4%。散射率主要受五个射束参数的影响：水平位置（X）、角度（X '）、垂直位置（Y）、角度（Y'）和射束能量（E）。当光束偏振反转时，这些参数的变化将产生虚假的不对称性。为了测量探测器的灵敏度，我们使用霍尔C束线中的四个空心偶极子以及使用超导RF腔的束能量来调制X、X '、Y、Y'。然后使用线性回归来消除虚假的不对称性。光束调制系统还被证明对于跟踪霍尔C光束线光学器件的变化（包括目标处的色散）是有价值的。
2012-08-31 nucl-ex physics.acc-ph physics.ins-det
Beam dynamics and wake-field simulations for high gradient ILC linacs
用有限元和有限差分法模拟了ILC超导腔的高阶模。特别是，在KEK的一郎型腔和康奈尔大学的可重入设计的HOMs集中在这项工作中。这些大学和实验室的目标是在9室超导腔中实现超过50 MV/m的加速梯度，同时保持高质量和稳定的电子束。在这些梯度下，电击穿是引起关注的重要原因，并且由高能电子束激发的尾场也潜在地损害束的发射度。在这里，我们限制的分析进行详细的模拟，发射度稀释，由于光束最初注入与现实的偏移量从电中心的腔。我们利用最新的光束动力学代码，以执行这些模拟。
2008-10-15 physics.acc-ph
Compensation of Transverse Field Asymmetry in the High-beta Quarter-wave Resonator of the HIE-ISOLDE Linac at CERN
CERN的REX-ISOLDE放射性离子束（RIB）后加速器的超导升级将利用一个紧凑的晶格，包括四分之一波谐振器（QWR）和超导体，加速质量范围为2.5 < A/q < 4.5至超过10 MeV/u的束。短且独立定相的四分之一波长结构允许RIB在可变速度剖面上加速，并且在与螺线管聚焦耦合时提供无与伦比的纵向接受度。将螺线管结合到低温超导体中缩短了直线加速器，同时最大化了接受度，但是在存在不对称QWR场的情况下螺线管聚焦的应用可能对光束质量产生影响。在实验室参考系中，非对称光束的旋转产生有效发射度的增长。我们提出了修改的腔的几何形状，以优化的对称性的高β QWR的横向字段。一个跑道形的光束端口进行了分析和修改的内部导体的几何形状，这将使铌膜有效地溅射到腔表面上。
2009-09-27 physics.acc-ph
Accelerating Cavity Fault Prediction Using Deep Learning at Jefferson Laboratory
Old Dominion University（欧道明大学）；Thomas Jefferson National Accelerator Facility（托马斯·杰斐逊国家加速器设施）
本研究提出基于LSTM-CNN的深度学习模型，利用CEBAF加速腔的故障前RF信号预测缓慢发展的故障，在高度不平衡数据集上实现99.99%正常信号识别率和80%故障预测率，提前数百毫秒预警以提升运行效率。
2024-04-24 cs.LG physics.acc-ph
Design optimization, commissioning, and uncertainty analysis of the quadrupole resonator system at Jefferson Lab for SRF material characterization
Thomas Jefferson National Accelerator Facility（托马斯·杰斐逊国家加速器设施）；CERN（欧洲核子研究组织）；Old Dominion University（老道明尼大学）
该研究优化了杰斐逊实验室的四极谐振器（QPR）系统，实现了多频率SRF材料表征，验证了其测量性能并量化了不确定度，为SRF材料表征提供了可靠平台。
2026-09-07 physics.acc-ph
Asymmetric Dual Axis Energy Recovery Linac for Ultra-High Flux sources of coherent X-ray/THz radiation: Investigations Towards its Ultimate Performance
为了使相干高亮度和强度的THz和X射线辐射源被大学或工业研发实验室接受，需要真正紧凑、高电流和高效的粒子加速器。对紧凑性和效率的需求可以通过超导RF能量回收直线加速器（SRF ERL）来满足，其允许有效地最小化占地面积并最大化系统的效率。然而，这样的设置受到再生射束中断（BBU）不稳定性的影响，这限制了射束电流并且可能终止射束传输以及能量回收。本文提出并讨论了一种加速腔和减速腔共振耦合的非对称结构的同步辐射场ERL。在这种类型的SRF ERL中，电子聚束通过加速和减速腔一次，正如我们在这种情况下所示，再生BBU不稳定性可以最小化，从而实现高电流。我们通过分析和数值模型研究了这种非对称ERL中的BBU启动电流，并讨论了这种系统的性质。
2016-07-07 physics.acc-ph
Transmission of Megawatt Relativistic Electron Beams Through Millimeter Apertures
能量回收直线加速器产生的高功率相对论电子束具有很大的潜力，可以实现新的实验范式，在基础和应用研究中进行开拓性创新。新一代实验能力的一个主要设计考虑因素是对与这些明亮、强烈的光束相关的光晕的理解。在这封信中，我们报告使用100兆电子伏，430千瓦的连续波电子束从能量回收直线加速器在杰斐逊实验室的自由电子激光设施，因为它穿过一组小孔在一个127毫米长的铝块进行测量。热测量块连同中子测量附近的束靶相互作用点产生了一致的理解束流损失。通过2 mm直径的孔测定这些值为3 ppm，并在7小时连续运行期间保持。
2013-05-01 hep-ex nucl-ex physics.acc-ph
Redesigning the Jefferson Lab Hall A Beam Line for High Precision Parity Experiments
连续电子束加速器装置（CEBAF）是用一个电子束电子源建造的，三条原始的实验霍尔线反映了这一点。几年后，束流传输开始了宇称违反实验被批准，两个偏振计安装在大厅A束线没有与加速器物理组协商。光束光栅系统被放置在新的康普顿旋光仪之后，在一个加速器四极和四个四极在新的穆勒旋光仪之前。这是非常困难的，以满足实验要求的信封功能和光栅形状与这种安排，使一名成员的加速器物理组有第六个四极安装下游的穆勒旋光仪。A厅的所有宇称实验都是在这种仍然不令人满意的配置下进行的。MOLLER实验的前提是在32 ppb的不对称性下实现2%的误差。需要改变光束线以满足系统误差预算。本文记录了现有的光束线，一个临时的变化，可以在年度维护期间完成下来，并为MOLLER和后续实验的最终配置。
2021-11-26 nucl-ex physics.acc-ph physics.ins-det
Induced radioactivity analysis for the NSRL Linac in China using Monte Carlo simulations and gamma-spectroscopy
合肥国家同步辐射实验室的200 MeV电子直线加速器是我国最早建成的高能电子直线加速器之一。电子由五个加速管加速到200 MeV，并由刮刀准直。刮刀的孔径比加速管的孔径小，所以一些电子在穿过材料时会撞击到材料上。这些丢失的电子主要通过韧致辐射和光核反应引起感生放射性。本文介绍了使用FLUKA模拟和伽玛能谱研究NSRL直线加速器的感生放射性。测量结果表明，电子主要在刮刀处损失。所以NSRL直线加速器的感生放射性主要产生于此。使用FLUKA Monte Carlo代码模拟放射性核素类型，并将结果与用高纯锗（HPGe）γ谱仪进行的测量进行比较。NSRL直线加速器由于去年升级而退役。取出的组分用于研究诱导放射性。通过测量确认的放射性核素为：$^{57}$ Ni、$^{52}$ Mn、$^{51}$ Cr、$^{58}$ Co、$^{56}$ Co、$^{57}$ Co、$^{54}$ Mn、$^{60}$ Co和$^{22}$ Na，其中前8种核素通过FLUKA模拟预测。该研究将为类似加速器退役方案提供理论依据，对加速器结构设计、材料选择和辐射防护设计具有重要意义。
2014-09-05 physics.acc-ph physics.ins-det
Precise Beam Energy Determination for Hall A after the CEBAF 12 GeV Upgrade
为了进行正确的数据分析和物理事件重建，许多实验都需要对传输到托马斯·杰斐逊加速器实验室的束流能量进行精确和准确的测量。在杰斐逊实验室的6 GeV时代，经过多次测量，输送到实验A厅的能量被确定为2 E-4 dE/E;但在机器升级到12 GeV后，加速器的束流能量计算需要重新校准。为了将6 GeV时代的校准与12 GeV时代的校准联系起来，Hall A ARC能量测量系统保持不变。升级后，该系统用于确定输送到A厅的绝对射束能量，并为主机找到新的校准。为了确保这些结果的有效性，他们已经交叉检查使用弹性散射数据以及自旋进动数据。
2021-10-14 nucl-ex physics.acc-ph physics.ins-det
