Schottky Signal Modification as a Diagnostic Tool for Coherent Electron Cooling
相干电子冷却是一种很有前途的冷却高强度强子束的技术，它通过将强子束中的噪声印在电子束上，放大电子密度调制，并利用它们对强子施加冷却反冲。这些扰动的典型大小可以在$μ$ m尺度上，使我们能够将经典随机冷却的范围扩展几个数量级。然而，确保电子束和强子束在相同的$μ$ m尺度内纵向对齐是至关重要的。为了提供快速的反馈，这个过程中，我们讨论了扩展的信号抑制相干电子冷却，并在理论和模拟表明，在强子束中的光谱噪声的某些组件将可预见地修改在百分之几的水平，这可能是检测到的观测强子束的辐射。
2022-08-25 physics.acc-ph
Fast Laser Cooling of Long Lived Ion Beams
讨论了储存环中长寿命离子束快速激光冷却的一些特点。在激光束与离子束部分重叠的情况下，利用宽带激光束与离子的选择性相互作用，使激光束具有尖锐的频率和几何边缘。在该冷却方案中，在相空间的不同区域中以及在不同时刻，离子束密度的变化率不同。这就是为什么适用于非指数冷却的无穷小相空间区域的广义Robinson定理被用来解释结果的原因。
2013-05-30 physics.acc-ph
Simulation of Laser-Compton Cooling of Electron Beams
本文研究了电子束的激光康普顿冷却方法。利用蒙特卡罗程序，我们评估了横向冷却的激光-电子相互作用的影响。光学与没有色彩校正的冷却进行了检查。本文研究了E_0= 2GeV的JLC/NLC的激光康普顿冷却。
2000-02-10 physics.acc-ph
Theory of electron cooling
本文研究了在螺线管形磁场引导下，同向运动的低温电子束中重粒子束的冷却过程。本文总结了作者几年来对这一过程进行理论研究的主要成果。这些研究的主要结果是一个结论，即磁化的电子束可以提供的可能性，急剧增强的冷却速率的重粒子束与实现平衡温度是远远低于电子束的横向温度。本文提出了用磁化电子冷却来冷却高亮度对撞机中的离子束。
2017-06-01 physics.acc-ph
Simulation of laser-Compton cooling of electron beams for future linear colliders
本文研究了未来直线对撞机电子束的激光康普顿冷却方法。利用蒙特卡罗程序，我们评估了横向冷却的激光-电子相互作用的影响。光学与没有色彩校正的冷却进行了检查。考虑了$E_0=2$ GeV的JLC/NLC的激光康普顿冷却。
2001-10-02 physics.acc-ph
Study of SPIRAL 2 High intensity Radiofrequency Cooler: Cooling of very high intensity ion beams
本文以螺旋-2型强流辐射制冷机样机（SHIRaC）为研究对象。
2015-03-20 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
A Non-Parametric Density Estimation Approach to Measuring Beam Cooling in MICE
国际μ子电离冷却实验（MICE）的目标是首次演示μ子束的电离冷却。它构成了未来中微子工厂或μ子对撞机研发的关键部分。预期的MICE精度要求开发可以解释任何影响的分析工具（例如，光学像差），这可能导致不准确的冷却测量。非参数密度估计技术，特别是核密度估计（KDE），允许非常精确地计算μ子束相空间密度及其由于冷却而增加。本文研究了核密度估计技术及其在测量MICE μ子束相空间体积减小中的应用。
2018-06-05 physics.acc-ph
Wedge Absorbers For Muon Cooling With a Test Beam At MICE
楔形吸收体介导的发射度交换是μ子对撞机纵向电离冷却和最终横向发射度最小化所必需的。MICE光束线内的楔形吸收体可以作为6-D冷却所需的发射度交换类型的演示，包括μ子对撞机所需的配置。在模拟和可能的实验配置与模拟结果中探讨了这个测试的参数。
2016-12-21 physics.acc-ph
Electron Cooling Experiment for Proton Beams with Intense Space-charge in IOTA
电子冷却作为产生强离子束的方法，当涉及到在实践中可以实现的离子束的峰值相空间密度时，具有实际的上限。我们描述了一个新的实验，研究电子冷却的2.5兆电子伏的质子在强度极限使用集成光学测试加速器（IOTA），这是一个存储环，致力于在费米实验室的束物理研究。该系统将使研究磁化电子冷却的质子束的横向非相干调谐位移接近-0.5，由于强烈的空间电荷力的存在。我们提出了一个概述的硬件设计，模拟和具体的实验计划，这个项目。
2022-09-08 physics.acc-ph
Progress on Beam-Plasma Effect Simulations in Muon Ionization Cooling Lattices
新的计算工具对于下一代基于μ子的加速器的精确建模和模拟至关重要。μ子加速器特有的关键物理过程之一是液体、固体和气体吸收体中的束流诱导等离子体效应，但尚未详细模拟。我们在这里报告的进展，开发所需的模拟工具，并应用它们来研究等离子体的性质及其对束流的μ子电离冷却通道。
2018-06-11 physics.acc-ph
Novel Application of Density Estimation Techniques in Muon Ionization Cooling Experiment
国际μ子电离冷却实验（MICE）旨在首次展示μ子束电离冷却，并构成未来中微子工厂或μ子对撞机研发的关键部分。束冷却减小了由束占据的相空间体积的大小。非参数密度估计技术允许非常精确地计算μ子束相空间密度及其由于冷却而增加。本文研究了这些密度估计技术，并将其应用于各种条件下MICE中μ子束尺寸的减少。
2017-10-13 physics.acc-ph
Demonstration of electron cooling using a pulsed beam from an electrostatic electron cooler
强子束流的冷却对于下一代强子储存环提供前所未有的性能至关重要。一个这样的应用是电子离子对撞机目前正在开发中的美国。开发电子冷却器以在比先前实现的高得多的能量下操作的期望需要使用射频（RF）场来加速，而不是传统的静电方法。虽然电子冷却是利用DC束在低能量下的成熟技术，但是RF加速需要冷却束聚束，从而将参数空间扩展到未探索的领域。重要的是要通过实验证明用电子束团冷却的可行性，并进一步研究两束的相对时间结构如何影响冷却特性;因此，杰斐逊实验室和现代物理研究所（IMP）合作进行了一组四个脉冲束冷却实验。实验首次成功地证明了用电子束团在纵向和横向上冷却。我们已经测量了纵向和横向离子束轮廓的时间演变上的电子束团长度和纵向离子聚焦强度的效果，并证明，如果同步可以准确地保持，动态不会受到不利影响的时间结构的变化。
2020-10-29 physics.acc-ph
Helical channel design and technology for cooling of muon beams
基于螺旋螺线管（HS）磁体和氢加压RF（HPRF）腔等新发明，正在使用数值模拟开发用于捕获和冷却明亮μ子束的新型磁性螺旋通道设计。我们接近μ子对撞机所需的一百万个六维相空间（6D）缩减因子。最近的实验和模拟结果。
2012-02-07 physics.acc-ph
Photoinjector Generation of High-Charge Magnetized Beams for Electron-Cooling Applications
电子冷却提供了一个相对简单的方案，使未来的电子-离子和强子对撞机的高光度碰撞。预期的TeV能量强子对撞机需要具有特定横向本征发射度分区的相对论性（低于100 MeV）高电荷[ ${\cal O}(\mbox{nC})$ ]电子束。本文讨论了产生高电荷（$Q\le 3.2$ ~nC）40 MeV的电子束团与本征发射度的分配与未来的电子-离子对撞机的电子冷却选项的要求相一致。支持实验在费米实验室的FAST设施进行。数据进行了比较，数值模拟和讨论的结果的背景下，未来的电子-离子对撞机的光束要求。
2021-09-20 physics.acc-ph
Present Performance of Electron Cooling at Cosy-Jülich
在COSY中，在剥离注入H-或D-离子之后使用电子冷却，以便在加速到所需能量之前制备相空间密集的离子束。电子冷却束已成功地应用于特定的外部实验。冷却过程中的不稳定性限制了可实现的光束强度。除了注入后的初始损失外，只要束流仍然具有大的发射度，相干电子感应加速器振荡的自激是主要的束流损失机制。可能的改进的前景进行了简要讨论。
2011-01-31 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
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
Cyclotron Maser Cooling towards Coherent Particle Beams
本文提出回旋加速管微波激射冷却（CMC）新方案，通过共振射频场使相对论性回旋电子束跃迁至相干辐射系统，实现电子在相同回旋相位的离散能量积累，从而生成可用于控制粒子反应及产生相干X射线和伽马射线的相干粒子束。
2025-03-06 physics.acc-ph
Cooling Rate for Microbunched Electron Cooling without Amplification
微聚束电子冷却（MBEC）是D.拉特纳是一种很有前途的冷却技术，可以在未来的强子和电子离子对撞机中找到应用。在本文中，我们开发了一个新的框架MBEC的研究，这是基于微观的1D波动的动力学分析的电子和强子束在相互作用和传播通过系统。在这个框架内，我们推导出一个分析公式的冷却速率和基准对1D计算机模拟与分析和数值结果之间的协议。然后，我们在电子通道中带有一个弯道的简单冷却系统中计算了拟议的电子-离子对撞机eRHIC的一组参数的预期冷却时间。虽然在这个系统中的冷却速率被证明是不足以抵消质子束中的束内散射，我们讨论了如何通过使用等离子体效应在束中的电子信号可以被放大两个数量级。
2018-10-12 physics.acc-ph
RF cavity design and beam loading effects in the rectilinear cooling channel for a muon collider
European Organization for Nuclear Research (CERN)（欧洲核子研究中心）；Northern Illinois University（北伊利诺伊大学）；Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）
本文针对缪子对撞机直线冷却通道的束流负载问题，开展带束窗铜腔的RF设计与效应分析，提出考虑束流横向分布的新型数值补偿方法，为实现高亮度缪子对撞机提供关键技术支撑。
2026-08-10 physics.acc-ph
Helical Six-Dimensional Muon Ionization Cooling Channel with Gas-Filled RF Cavities
研究了螺旋形磁通道中六维μ子的电离冷却。通过求解精确的哈密顿量来分析评估冷却性能，并在数值模拟中重现。用于螺旋通道的关键梁元件之一是实现紧凑的冷却通道的填充有浓氢气的RF腔。此外，腔内的束流诱导气体等离子体可以产生等离子体聚焦效应。这将产生极小的电子感应加速器功能，实现极低发射度束流。
2018-05-31 physics.acc-ph
Concept of a Staged FEL Enabled by Fast Synchrotron Radiation Cooling of Laser-Plasma Accelerated Beam by Solenoidal Magnetic Fields in Plasma Bubble
最近在arXiv：1604.01259 [physics.plasm-ph]中提出了一种使用螺旋形激光脉冲在激光等离子体泡中产生千兆高斯螺线管场的新方法。这样的磁场使激光等离子体加速轻子的束流发射度的快速同步辐射冷却成为可能。这一新发现为激光等离子体自由电子激光器或对撞机的设计开辟了一条新途径，其中加速级与激光等离子体发射冷却级交错。在这篇概念论文中，我们概述了分段等离子体加速自由电子激光的外观，并讨论了详细研究该概念的可行性所需的进一步研究。
2017-07-17 physics.acc-ph
Electron Diffusion in Microbunched Electron Cooling
本文研究了微聚束电子冷却中电子初始噪声被放大导致强子束发射度增加的问题，建立了电子噪声影响的解析估计并通过模拟验证，探讨了其对冷却器设计的影响。
2024-07-24 physics.acc-ph
Nonlinear cooling of an annular beam distribution
近年来，人们一直致力于研究如何利用非线性效应通过非线性共振的绝热交叉来形成横向光束分布。通过这种方法，可以在横向平面中分裂光束，使得初始单高斯光束被分成几个不同的分布。这是在欧洲核子研究中心质子同步加速器成功运行的多圈提取过程的核心。非线性效应也可以通过作用于光束的横向分布来冷却光束。在本文中，我们提出并讨论了特殊情况下的光束与环形分布，显示如何通过适当设计的操作的基础上的非线性效应，可以有效地降低其发射度。
2022-05-06 physics.acc-ph
Gyromonotron as an instrument for electron beam cooling in accelererators
回旋单电子管是基于电子束粒子的横向运动的能量转换成电磁波辐射。这一性质被提议用于加速器中的电子束冷却。横向电子束运动的能量被转换成回旋单管谐振器中的H111基模的受激振荡。H111模激发是在给定长度L的谐振腔中同时激发H111和E010模的结果，其中L由在单电子管中对于某些渡越角θ0值的起始振荡条件确定。H111模实际上决定了泵浦模的振幅，它存在于光束的任何横向速度值处。我们已经确定了基本的回旋管参数，如谐振器的半径R和长度L，以及用于预定射频f1的引导磁场Hz的幅度。
2013-05-16 physics.acc-ph
Cooling of Particle Beams in Storage Rings
综述了粒子束冷却的方法。
2007-10-19 physics.acc-ph physics.class-ph
Cooling of Particle Beams in Storage Rings
本文讨论了正负电子束、离子束和μ子束的冷却方法。
2000-10-11 physics.acc-ph physics.class-ph
Modulator simulations for coherent electron cooling using a variable density electron beam
提高相对论性强子束的亮度对核物理的发展至关重要。相干电子冷却（CEC）有望比其他方法更快地冷却这些光束。我们提出了40 GeV/核子Au+79离子通过第一（调制器）部分的相干电子冷却器的模拟。在调制器中，电子束与离子束同向传播，离子束通过各向异性德拜屏蔽扰动电子束密度和速度。与之前的模拟相比，其中电子密度在时间和空间上是恒定的，这里的电子束具有有限的横向范围，并且在其穿过调制器时经历四极杆的聚焦。调制器中的峰值密度增加3倍，如光束Twiss参数所规定的。固有的三维粒子和场的动力学建模与并行VSim框架使用$δ$ f PIC算法。物理参数取自布鲁克海文国家实验室正在开发的CEC原理验证实验。
2014-04-08 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
Electron Cooling with Space-Charge Dominated Proton Beams at Iota
我们描述了一个新的电子冷却器正在开发的2.5兆电子伏的质子在集成光学测试加速器（IOTA），这是一个高度可重新配置的存储环在费米实验室。该系统将使磁化电子冷却的研究在强烈的空间电荷与横向调谐位移接近-0.5，以及高度非线性聚焦光学IOTA环的存在。我们提出了一个概述的设计，模拟和硬件用于这个项目。
2022-01-25 physics.acc-ph
The Experimental Program for High Pressure Gas Filled Radio Frequency Cavities for Muon Cooling Channels
为了给多TeV对撞机提供10 $^{34}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$量级的亮度，需要一束强烈的μ子。由于多MW质子束与碳或汞靶碰撞产生的μ子具有较大的相空间，因此需要显著的六维冷却。通过电离冷却--唯一能在μ子寿命内工作的冷却方法--和发射度交换，希格斯工厂或更高能量对撞机所需的发射度是可以实现的。设计了一种利用充气射频腔的冷却通道，以提供所需的冷μ子束。这些RF腔的技术发展已经从击穿研究，通过束测试，介质加载和再入腔设计。这些实验的结果进行了总结。
2017-12-22 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
Effect of secondary ions on the electron beam optics in the Recycler Electron Cooler
费米实验室回收环中的反质子由4.3 MeV，0.1 - 0.5 A直流电子束（以及随机冷却系统）冷却。相对论能量（γ = 9.49）、安培范围的DC束和相对弱的聚焦的独特组合使得冷却效率对离子中和特别敏感。最近，通过中断电子束1-30 \mus，以高达40 Hz的重复率，实现了清除离子的能力。通过对电子束的冷却特性进行了分析，发现累积离子对束流光学有显著影响。对于0.3 A的束流，当离子被移除时，纵向冷却速率增加了约2倍。
2012-07-16 physics.acc-ph
Summary of the Working Group on 'Beam-Beam Experience in Hadron Colliders'
在“强子对撞机中的束-束经验”会议期间有四个报告，报告了SPS [1]，Tevatron [2]，RHIC [3]和HERA [4]中的束-束观察。发言后进行了讨论。下面我们总结了主要的观察结果、发现和结果。
2014-10-14 physics.acc-ph
A Helical Cooling Channel System for Muon Colliders
快速μ子束流六维相空间冷却是μ子对撞机的关键技术。螺旋冷却通道（HCC）使用嵌入在磁体系统中的氢加压RF腔，该磁体系统具有螺线管、螺旋偶极子和螺旋四极组件，其提供发射度交换和有效的6D束流冷却所需的连续分散。一系列的HCC段，每个依次较小的孔径，更高的磁场，和更高的RF频率，以匹配的光束尺寸，因为它是冷却，已被优化的数值模拟，以实现一个因素的105发射度减少在300米长的通道，只有40%的损失的光束。该HCC系统所需的硬件的概念设计和RF研究和HTS螺旋螺线管磁体原型的状态进行了描述。
2012-02-03 physics.acc-ph
Laser Cooling of Nuclear Beams in Storage Rings
讨论了储存环中核束流的激光冷却。给出了E<50 keV同分异构能级核的主要性质。
2003-03-20 physics.acc-ph physics.class-ph
The MICE Muon Beam on ISIS and the beam-line instrumentation of the Muon Ionization Cooling Experiment
正在卢瑟福阿普尔顿实验室（RAL）建设的国际μ子电离冷却实验（MICE）将展示电离冷却的原理，作为减少μ子束所占相空间体积的技术。中微子工厂和μ子对撞机需要电离冷却通道。MICE将详细评估可行性研究2冷却通道的单个网格单元的性能。MICE μ子束已在RAL的ISIS同步加速器上建造，在MICE步骤I中，它已使用MICE束仪器系统进行了表征。本文介绍了MICE μ子束和束线装置。的μ介子率作为由MICE目标浸入ISIS质子束产生的束损失的函数。对于来自我们目标下游的ISIS束流损失监测器的1 V信号，我们获得了30 KHz的瞬时μ子速率，束中的π介子污染可以忽略不计。
2012-03-23 hep-ex physics.acc-ph
Simulation of longitudinal dynamics of laser-cooled and RF-bunched C$^{3+}$ ion beams at heavy ion storage ring CSRe
类锂重离子束的激光冷却正在实验冷却储存环（CSRe）上进行。最近，在CSRe进行了一项预备实验，以测试使用脉冲激光系统对相对论性$^{12}$ C $^{3+}$离子束进行激光冷却的重要先决条件。不幸的是，离子和脉冲激光之间的相互作用不能被检测到。为了研究激光冷却过程并为后续的激光冷却实验寻找最佳的冷却参数，采用多粒子跟踪方法模拟了CSRe中激光冷却离子束的详细纵向动力学过程.通过改变射频聚束器频率和连续波激光波长，对$^{12}$ C $^{3+}$离子束进行了激光冷却模拟。模拟结果表明，仅用一台连续激光器和射频聚束器就可以实现大动量扩散离子束的激光冷却，满足了激光冷却实验的要求。得到了射频聚束器频率或激光频率扫描的最佳参数。此外，估计的加热效应的激光冷却在CSRe。对纵向调制激光冷却离子束的肖特基噪声谱进行了数值模拟，充分解释和预测了实验结果。高灵敏度的谐振肖特基拾波器的肖特基谱和本文开发的模拟方法相结合，将有助于研究在CSRe即将进行的激光冷却实验中的RF聚束和超冷离子束的纵向动力学。
2017-04-06 physics.acc-ph
Methods of Laser Cooling of Electron Beams in Storage Rings
讨论了储存环中粒子束的激光冷却方法和罗宾逊阻尼判据。研究了径向位移激光束与电子相互作用过程中电子感应加速器振荡幅度和瞬时轨道的动力学特性。
2002-02-18 physics.acc-ph physics.class-ph
First Experimental Demonstration of Optical Stochastic Cooling
粒子加速器和储存环一直是变革性的发现工具，对于许多应用来说，粒子束冷却的创新是成功的主要驱动力。束流冷却减少了粒子位置和动量的扩散，同时保持粒子数量恒定，并对抗扩散效应，从而实现粒子积累以及强束流的产生和保存。在粒子对撞机的情况下，冷却增加了观察罕见物理事件的可能性。这一领域最重要的概念和技术进步之一是随机冷却（SC），它有助于在CERN发现W和Z玻色子以及在费米实验室发现顶夸克2 -6。SC通过粒子采样和修正粒子束的相空间结构，减少了粒子束的随机运动，从而具有麦克斯韦恶魔的相似性。长期以来，人们一直在寻求将SC从微波范围扩展到光学频率和带宽，因为它可以将可实现的冷却速率提高三到四个数量级，并为未来的加速器提供强大的新工具。光学随机冷却（OSC）在近三十年前首次提出，用光频模拟物取代了SC的传统微波元件，原则上与任何种类的带电粒子束兼容7，8。在这里，我们描述了在费米国家加速器实验室的可积光学测试加速器10的原理验证实验9中的OSC的第一个实验演示。
2022-03-16 physics.acc-ph
Microbunched Electron Cooling with Amplification Cascades
微聚束电子冷却（MBEC）是一种很有前途的冷却技术，可以在未来的强子和电子-离子对撞机中找到应用，以抵消限制对撞机最大可实现亮度的束内散射。为了使冷却时间最小化，可以使用由漂移部分和随后的磁弯道组成的放大级联。在本文中，我们首先推导和优化放大段的增益因子的简化一维模型的光束。然后，我们推导出一个和两个放大级联系统的冷却速率。我们还分析了噪声效应通过强子束中的能量扩散抵消冷却过程。我们的分析公式证实了一组模型参数的数值模拟。
2019-03-19 physics.acc-ph
Resonant Laser Cooling of Relativistic Charges Beams
本文研究了自谐振激光器中电子束的平均横向动力学。结果表明，在给定的外部电磁波（小增益自由电子激光）作用下，带电粒子束的横向发射度减小。这是第一次发现的效果，可以用于冷却束的各种加速器的带电粒子。在质量能量单位约为100的粒子场中，束流能量损失可以忽略不计。这种电荷束冷却方法可应用于电子、μ子和各种重粒子束。
2002-01-28 physics.acc-ph physics.flu-dyn
Design, Installation, and Initial Commissioning of the MTA Beamline
一个新的实验区，旨在开发，测试和验证使用400兆电子伏费米实验室直线加速器质子束的μ子电离冷却设备已经完全安装，目前正在调试。最初，该区域用于MUCOOL研发计划的液氢吸收剂的低温测试，现在，用于吸收剂的高功率束流测试，存在磁场的高梯度射频腔（包括充气腔）和其他原型μ子冷却装置。为μ子设施开发的实验方案涉及收集、捕获和冷却大发射率、高强度μ子束--约10**13 μ子，因此该设备的最终测试需要完整的直线加速器束，即1.6 x 10**13 p/脉冲。为了支持μ子冷却设施，这条新的初级束线直接从直线加速器提取束流并将其传输到测试设施。MuCool设施的设计概念来自早期的提案，但需要进行修改以适应高强度束流，低温和冷却实验规模的增加。此外，提供精确线的不同操作模式结合了专门的部分并利用直线加速器束参数的测量。本文报告的MuCool光束线的技术细节，这两种模式。
2012-07-20 physics.acc-ph
Phase Rotation, Cooling And Acceleration Of Muon Beams: A Comparison Of Different Approaches
欧洲核子研究中心正在进行实验和理论活动，目的是研究甚高通量中微子源的可行性。在本方案中，高功率质子束（约4兆瓦）轰击产生π介子的靶。在受控的光学条件下收集π介子并衰变为μ介子。μ子被冷却并加速到50 GeV的最终能量，然后被注入衰变环，在那里它们在明确定义的能量和发射度条件下衰变。我们提出了整个方案中最具挑战性的部分，μ子捕获，电离冷却和μ子加速的第一阶段。不同的方案，他们的性能和技术挑战进行了比较。
2000-08-15 physics.acc-ph
On violation of the Robinson's damping criterion and enhanced cooling of ion, electron and muon beams in storage rings
讨论了罗宾逊阻尼准则的适用范围和超越该准则的储存环中粒子束的强化冷却问题。
2005-03-18 physics.acc-ph physics.class-ph
Specific instrumentation and diagnostics for high-intensity hadron beams
本文综述了用于强流强子束的各种典型仪器。此外，还讨论了几种对这类光束有特殊意义的重要诊断方法。
2013-03-27 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
Electron Cooling Experiments in CSR
在兰州重离子研究装置冷却储存环（HIRFL-CSR）主环中，利用电子冷却的方法实现了六组分重离子束流的积累，实验研究了冷却器参数对离子束流积累的影响。将400 MeV/u12 C6+和200 MeV/u129 Xe 54+储存在实验环CSRe中进行冷却，测量了不同条件下的冷却力。
2011-10-12 physics.acc-ph
Optical stochastic cooling in Tevatron
束内散射是导致Tevatron中束流发射度增长和亮度快速下降的主要机制。结果，在最佳对撞机运行的情况下，只有大约40%的反质子被用于存储端，其余的被丢弃。束流冷却是提高粒子燃烧速率和亮度的唯一有效的补救措施。不幸的是，无论是电子或随机冷却可以有效的Tevatron能量和聚束密度。因此，光学随机冷却（OSC）是唯一有前途的技术能够冷却的Tevatron束。本文讨论了在Tevatron中实现这种冷却的可能途径和OSC冷却理论的进展。该技术看起来很有前途，并有可能在不增加峰值和反质子产生的情况下使平均Tevatron亮度增加一倍。
2012-07-30 physics.acc-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
The beam exchange of a circular cooler ring with a ultrafast harmonic kicker
本文描述了一种用于杰斐逊实验室电子离子对撞机（JLEIC）循环冷却环（CCR）束流交换方案的谐波冲击器系统。通过提供超快偏转反冲，反冲器选择性地引导电子聚束进入/离开CCR，而不会降低针对离子束冷却而优化的CCR的束动态。我们将讨论的冲击系统的设计原理，并证明其性能与各种数值模拟。特别是，现实的谐波踢上的光束动力学，如三维踢场剖面与磁化光束相互作用的退化效应，详细研究了一个计划，保持在允许的范围内的冷却效率。
2021-04-25 physics.acc-ph
Cooling rates and intensity limitations for laser-cooled ions at relativistic energies
研究了相对论离子束的激光冷却能力。为此，利用光学布洛赫方程，分析了连续波和脉冲激光对相对论离子的激发。详细推导了激光冷却力的计算公式，讨论了激光冷却力与相对论因子$γ$的关系。研究了连续波和脉冲激光系统的冷却过程。获得优化的冷却方案和时间，以确定所需的激光和离子束的性质，用于计划的实验。分析了束流强度效应，如束内散射和空间电荷的影响。从简化模型的预测相比，粒子在细胞模拟，并发现是在良好的协议。最后比较了ESR中碳离子和SIS 100中相对论钛离子的两个实际例子，以讨论未来激光冷却实验的前景。
2017-09-11 physics.acc-ph
Optimization of Magnetized Electron Cooling with JSPEC
本文为电子冷却仿真程序 JSPEC 增加 Nelder-Mead Simplex 优化功能，以自动优化束流参数并满足 EIC 所需的目标冷却时间。
2023-09-27 physics.acc-ph
