Luminosity Performance of the Compact Linear Collider at 380 GeV with Static and Dynamic Imperfections
紧凑型直线对撞机是欧洲后大型强子对撞机时代对撞机的两个主要选择之一。这是一个线性$e^+e^-$对撞机，具有三个质心能级：380 GeV，1.5 TeV和3 TeV。第一阶段在380 GeV的光度性能，包括静态和动态的不完善的影响。这些计算是通过从阻尼环出口到相互作用点的完全真实的跟踪模拟进行的，并包括碰撞中的梁-梁效应。$4.3\times10^{34}\,\text{cm}^{-2}\text{s}^{-1}$的亮度可以用完美的对撞机实现，这几乎是$1.5\times10^{34}\,\text{cm}^{-2}\text{s}^{-1}$的标称亮度目标的三倍。在静态缺陷的模拟中，$2.35\times10^{34}\,\text{cm}^{-2}\text{s}^{-1}$或更大的亮度是由90%的随机错位对撞机实现的。以标称亮度目标的百分比表示，这是大约57%的盈余。包括地面运动的影响，90%的对撞机的光度盈余可能达到53%或更高。平均预期亮度为$2.8\times10^{34}~\text{cm}^{-2}\text{s}^{-1}$，几乎是标称亮度目标的两倍。
2020-09-02 physics.acc-ph
Luminosity of a collider with asymmetric beams
本文导出了两束不同参数光束迎头碰撞时的碰撞机光度公式。三个特殊的情况下：碰撞的两个相同的轴对称束，碰撞的一个束与一个惯性光束，碰撞的两个惯性光束。碰撞的光束具有重合的纵轴。该公式对于碰撞反向传播和共同传播（“合并”）光束都是有效的。
2018-12-15 physics.acc-ph
Luminosity Limitations in Linear Colliders Based on Plasma Acceleration
等离子体中的粒子加速产生了异常高的加速梯度的可能性，并且似乎是未来线性电子-正电子和/或光子-光子对撞机的非常有吸引力的选择。这些高加速梯度已经在许多实验中得到证实。然而，直线对撞机需要非常高的光束亮度，这仍然需要证明。本文讨论限制加速束流亮度的主要现象，从而限制对撞机的亮度。
2017-01-06 physics.acc-ph
Intrabeam scattering studies with large-emittance-ratio ion beams in the Relativistic Heavy Ion Collider, and implications for the Electron-Ion Collider
Brookhaven National Laboratory（布鲁克海文国家实验室）
在RHIC中成功产生并加速了发射率比为11:1的金离子束，测量并建模了束内散射效应，为EIC的平束碰撞设计提供参考。
2026-06-15 physics.acc-ph
Optimisation of integrated luminosity in a circular collider with application to the LHC Run 2
针对环形对撞机积分亮度与理论瞬时亮度存在差异的问题，提出基于实际填充条件确定最优填充持续时间的策略，应用于LHC Run 2的ATLAS数据，为提升积分亮度提供方法。
2025-04-17 physics.acc-ph
Performance and luminosity models for heavy-ion operation at the CERN Large Hadron Collider
对对撞机光度性能的良好理解，以及分析、预测和优化性能的可靠工具，对于成功规划和执行未来运行至关重要。本文提出了重离子对撞机中束流参数和亮度演化的两种不同模型。第一，对撞机时间演化（CTE）是一个粒子跟踪代码，而第二，多束流模拟（MBS），是基于束流参数的常微分方程的数值解。作为基准，我们比较了CERN大型强子对撞机（LHC）2018年Pb-Pb运行中大量物理填充的模拟和数据，发现模拟和测量数据之间的大多数参数都非常一致。这两个代码，然后独立地使用来预测在未来的重离子操作的性能，与铅铅和p-Pb碰撞，在LHC及其升级，高亮度LHC。基于不同原理的两个独立代码的使用增加了结果的可信度。
2021-07-20 physics.acc-ph
Feasibility study of online tuning of the luminosity in a circular collider with the robust conjugate direction search method
在束流实验中，鲁棒共轭方向搜索（RCDS）方法对噪声有很高的容忍度。实践证明，该方法可用于在线优化光源的机械性能。本文以BEPCII为例，通过数值模拟和初步的在线实验，探讨了在圆对撞机上实现光度在线调节的可行性。结果表明，这种方法可以恢复由光束轨道偏离最佳轨道而人为降低的亮度。
2016-04-17 physics.acc-ph
Luminosity and Crab Waist Collision Studies
在高能物理中，光度是表征粒子对撞机性能的一个重要参数。为了获得更多的可用数据，我们需要在大多数对撞机实验中最大化亮度。通过对涉及束流动力学的调谐漂移的讨论和最近提出的束-束碰撞的“蟹腰”方案，我们对提高亮度的途径作了一些定性的分析。此外，还讨论了$e^{+}e^{-}$、$pp$ / $p\bar{p}$和$μ^{+}μ^{-}$对撞机的束-束调谐位移和亮度。
2015-05-24 physics.acc-ph
High-energy high-luminosity electron-ion collider eRHIC
在本文中，我们描述了一个未来的电子-离子对撞机（EIC），现有的相对论重离子对撞机（RHIC）强子设施的基础上，有两个相交的超导环，每个3.8公里的周长。一个新的ERL加速器提供5-30 GeV的电子束，将确保10^33 - 10^34 cm^-2 s^-1的亮度。
2011-09-13 physics.acc-ph
Wedge Absorbers In Final Cooling For A High-Energy High Luminosity Lepton Collider
高能量μ子对撞机方案需要最终冷却系统，该系统将横向发射度降低到约25微米（归一化），同时允许纵向发射度增加。通过模拟证实，在容易实现的配置中，使用高场微透镜（或Li透镜）的电离冷却可以将横向发射度降低到~100微米。使这些μ子束以~100 MeV/c通过cm大小的金刚石楔可以将横向发射度降低到~25微米，同时将纵向发射度增加~25倍。实施将需要出射光束到下游加速系统的光学匹配。
2017-04-25 physics.acc-ph
Energy deposition studies for the High-Luminosity Large Hadron Collider inner triplet magnets
高亮度LHC内三重态区域的详细模型与新的大口径Nb 3Sn磁体，场图，校正包，和分段钨内吸收体的FLUKA和MARS 15代码中建立和实施。在优化配置中，在磁体内部电缆宽度上平均的峰值功率密度安全地低于失超极限。对于3000 fb-1的积分亮度，最内侧磁体绝缘体中的峰值剂量范围为20至35 MGy。计算了三重磁体冷质量的动态热负荷，以评估低温能力。总的来说，FLUKA和MARS的结果非常一致。
2015-04-02 physics.acc-ph
Final Cooling for a High-Energy High-Luminosity Lepton Collider
高能μ子对撞机方案需要一个“最终冷却”系统，该系统将横向发射度降低约10倍，同时允许纵向发射度增加。基线方法具有低能量的横向冷却内的高场超导体，与强烈的纵向加热。这种方法和它最近的模拟进行了讨论。更明确地包括发射交换的替代方法也被提出。圆到平束变换、横向切片和纵向聚束聚结是替代方法的可能组成部分。基于楔的发射度交换可以提供大部分所需的横向冷却和纵向加热。Li透镜和四极聚焦系统也可以提供大部分所需的最终冷却。
2016-12-28 physics.acc-ph
Luminosity, Energy and Polarization Studies for the Linear Collider: Comparing e+e- and e-e- for NLC and TESLA
我们目前的结果，从光度，能量和偏振的研究在未来的线性对撞机。我们比较了电子+电子和电子-电子操作模式，并考虑在500 GeV的质心能量的NLC和TESLA光束参数规格。使用现实的碰撞光束分布，其中包括从阻尼环到相互作用点的光束传输的动态效应。梁-梁偏转扫描和它们的影响，基于梁的反馈被认为是。研究了横向扭折不稳定性，包括它对确定光度加权质心能量的影响。偏振在提取线从IP，包括在康普顿IP和康普顿探测器的光束分布的结果。
2004-03-04 physics.acc-ph
Luminosity and beam-beam tune shifts with crossing angle and hourglass effects in e$^+$-e$^-$ colliders
我们开发的理论表达式的亮度和光束光束的调谐位移存在的交叉角和沙漏效应的本和下一代的对称e $^+$ -e $^-$对撞机。该理论被应用到费米实验室的网站填料希格斯工厂的设计和FCC-ee对撞机。
2022-08-18 hep-ex physics.acc-ph
Parameters for a Super-Flavor-Factory
超级香料工厂是一台光度为10^36 cm-2s-1的非对称能量e+e对撞机，它可以为标准模型的香料部分提供一个灵敏的新物理探测器。PEP-II和KEKB非对称对撞机成功地产生了10^34 cm-2s-1以上前所未有的亮度，这使我们了解了非对称e+e-对撞机在新参数范围内的加速器物理。此外，SLAC线性对撞机的成功和国际线性对撞机的后续工作允许一个新的超级味道对撞机也采用线性对撞机技术。本文描述了一个不对称的香料工厂对撞机的参数，在Upperdance（4S）共振时的光度为10^36 cm-2s-1，在Tau产生阈值时的光度为10^35 cm-2s-1。这样的对撞机在运行一年（10^7秒）的时间内，在4S共振下将产生约10，000 fb-1（10 ab-1）的积分亮度。
2006-06-04 physics.acc-ph
Interplay of space charge, intrabeam scattering and synchrotron radiation in the Compact Linear Collider damping rings
本文在PyORBIT中集成IBS与同步辐射模拟算法，研究CLIC阻尼环中同步辐射、IBS和空间电荷在betatron共振附近的耦合影响，并指出合理选择工作点可避免束流损失与发射度增长。
2024-05-05 physics.acc-ph
Luminosity of Asymmetric e+e- Collider with Coupling Lattices
本文导出了耦合格子非对称e ~+e ~-对撞机的光度公式.计算表明光束的倾斜角度和长宽比对发光度的影响。在计算结果的基础上，利用二维横向亮度扫描测量了PEP-Ⅱ碰撞发光区的倾斜角。该方法可用于修正碰撞点处的耦合。
2000-07-06 hep-ph physics.acc-ph
$γγ$ Beam-beam Parameter Study for a 3 TeV PWFA Linear Collider
我们的束-束参数研究使用束-束模拟和PWFA（粒子驱动等离子体加速）束参数表明，在3 TeV，检查电子束长度${2~μ\mathrm{m}\leqσ_z\leq 10~μ\mathrm{m}}$，总光度，以及亮度谱的清晰度为$γγ$对撞机是独立的用于散射光子的电子束的束长度，鉴于沙漏效应是避免的。因此，通过最小化相互作用点处的水平和垂直β函数$β_{x,y}^*$，可以最大化总光度。此外，我们在几内亚猪中进行了背景研究，我们考虑了目前可实现的最小$β_{x,y}^*$与PWFA射束参数的组合。模拟结果表明，我们提出的参数设置为3 TeV PWFA $γγ$对撞机是能够提供一个总光度显着高于$γγ$对撞机的CLIC参数的基础上，但会产生更多的背景粒子。
2020-10-01 physics.acc-ph
Bayesian Optimization of The Relativistic Heavy Ion Collider Luminosity via $s^*$ Control
Brookhaven National Laboratory（布鲁克海文国家实验室）；Michigan State University（密歇根州立大学）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）
本文提出利用GPTune框架的贝叶斯优化方法，通过控制束腰位置$s^*$来优化RHIC的sPHENIX亮度，在实验中成功识别局部最大值并恢复劣化配置，展示了其在噪声环境下实时调谐的鲁棒性，为下一代对撞机提供了有力工具。
2026-09-22 physics.acc-ph
Performance evolution and expectations management: lessons from Tevatron and other machines
下面我们回顾2010年LHC的光度进展，讨论Tevatron对撞机在不同阶段的光度演变，强调过程的一般动力学，与其他对撞机的性能进行比较，分析计划和交付的光度积分，并讨论期望管理的教训。
2012-02-17 physics.acc-ph
$\mathrm{e}^+$$\mathrm{e}^-$ Beam-beam Parameter Study for a TeV-scale PWFA Linear Collider
本文采用GUINEA-PIG模拟方法对TeV量级PWFA（粒子驱动等离子体尾场加速）$\mathrm{e}^+$ $\mathrm{e}^-$直线对撞机的束-束参数进行了研究。研究表明，总光度遵循由beamstrahlung理论预测的$1/\sqrt{σ_z}$缩放，其中$σ_z$是均方根光束长度，这对于PWFA是有利的，因为优选短光束长度。我们还推导出一个参数集的3 TeV PWFA直线对撞机的主光束参数优化的亮度和亮度传播beamstrahlung介绍。最后，该研究还比较了具有CLIC参数的3 TeV和14 TeV正电子束电荷减少的情况下的性能。
2021-02-09 physics.acc-ph
High Energy & High Luminosity $γγ$ Colliders
用最好的现代标准激光器，来自大于250 GeV的E电子束的高能$γγ$对撞机仅以光子亮度为代价才是可能的，即比cm的光子对撞机低10倍。能量低于0.5 TeV。对于现有的最先进的激光器，x=4.8的乐观的能量上限是小于250 GeV的电子束。这篇Snowmass21贡献论文展示了自由电子激光（FEL）如何为高能高亮度$γγ$对撞机铺平道路。我们提出并评估了自由电子激光的概念设计研究，波长为2.4 $μ$ m和x因子在2至40的范围内，以最大限度地提高亮度的$γγ$对撞机作为第二个相互作用区域的0.5 TeV至10 TeV厘米。$e^+e^-$对撞机。
2022-10-27 hep-ex physics.acc-ph
Exploration of a High Luminosity 100 TeV Proton Antiproton Collider
欧洲核子研究中心的大型强子对撞机以及费米实验室和KEK的强度前沿计划正在探索新的物理学。新物理学的能量尺度已知在多TeV范围内，这表明未来需要一个超越这个能量尺度的对撞机。我们探索一个10 $^{\,34}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$光度，100 TeV $p\bar{p}$对撞机与7 $\times$的LHC的能量，但只有2 $\times$的NbTi超导体，激励选择4.5 T的单孔偶极子。在$p\bar{p}$中，许多高质量态的截面比$pp$碰撞高10倍。反夸克的产生可以直接来自反质子，而不是间接来自胶子分裂。更高的横截面减少了超导磁体中的同步辐射和每个束交叉的事件数量，因为较低的束电流可以产生相同的稀有事件率。事件更集中地产生，允许更紧凑的探测器，四极三重态之间的空间更小，更小的$β^{*}$用于更高的亮度。一个类似费米实验室的$\bar p$源将把光束分散到12个动量通道中，以捕获更多的反质子。由于随机冷却时间与颗粒数量成比例，因此将使用12个冷却环组。每一组都包括相位旋转，以降低动量扩散，均衡所有动量通道，并随机冷却。一个电子冷却环将跟随随机冷却环。最后，反质子将在运行过程中不离开对撞机环，通过同步加速器阻尼将它们加入新的束流中进行回收。
2017-04-26 physics.acc-ph
Machine Parameters and Projected Luminosity Performance of Proposed Future Colliders at CERN
应欧洲核子研究中心科学政策委员会（SPC）的要求，为欧洲核子研究中心几个拟议的后LHC对撞机项目编制了机器参数和预期的光度性能：三种类型的强子对撞机（HL-LHC升级，FCC-hh和HE-LHC），一个圆形轻子对撞机（FCC-ee），一个线性轻子对撞机（CLIC），以及三种轻子-强子对撞机（LHeC，HE-LHeC和FCC-eh）。特别强调的是可用性，物理运行时间和效率。本文件中包含的信息已在2018年9月的SPC会议上提交。它将作为2019/20更新欧洲粒子物理战略的投入之一。
2018-10-30 hep-ex physics.acc-ph
Very Asymmetric Collider for Dark Matter Search below 1 GeV
目前对质量范围在1 GeV以下的暗光子的搜索需要一个亮度至少为$10^{34}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$的电子-正电子对撞机。挑战在于，在如此低的能量下，对撞机的亮度由于光束尺寸的增加、碰撞光束的强烈相互聚焦以及集体效应的增强而迅速下降。利用加速器技术的最新进展，如超级KEK-B的纳米束方案，高电流能量回收直线加速器（ERL）和磁化束，我们提出了一种新的配置的电子-正电子对撞机的基础上的正电子存储环和电子ERL。它允许在动量能量小于1 GeV的中心处获得$>10^{34}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$的光度。我们提出了一般的考虑和这样的设施使用的参数SuperKEK-B正电子储存环和康奈尔ERL项目的一个具体例子。
2017-04-28 physics.acc-ph
Challenging luminosity measurements at the Electron-Ion Collider
在未来的电子-离子对撞机（EIC）上，利用韧致辐射过程精确测定绝对光度将是非常困难的，本文讨论了它的三个主要挑战。首先，由于所谓的束尺寸效应而引起的韧致辐射率抑制必须得到很好的控制。其次，应减轻巨大的同步辐射通量的影响。第三，巨大的韧致辐射事件率，超过10千兆赫，必须应付。一个基本布局的亮度测量设置在EIC，解决这些问题，提出了初步的探测器技术的选择。最后，对三种方法的不确定性进行了讨论。
2021-09-14 hep-ex physics.acc-ph
Circular-Mode Optics for High-Intensity Beams and High-Luminosity Colliders
Illinois Institute of Technology（伊利诺伊理工学院）；Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室）
本文提出圆模光学框架，用于传输和加速扁平束流并保持横向圆投影，推导晶格设计条件以守恒角动量，模拟验证其在高强度束流与高亮度对撞机中的潜力。
2026-09-29 physics.acc-ph
Magnetization in superconducting corrector magnets and impact on luminosity-calibration scans in the Large Hadron Collider
本文研究大型强子对撞机中超导校正磁体的磁化与磁滞效应，提出预测磁化分支转变的方法，以评估其对光度校准扫描精度的影响。
2023-07-26 physics.acc-ph
Luminosity and Physics Considerations on HL-LHC and HE-LHC based mu-p Colliders
与大型强子对撞机相切的未来μ介子对撞机的建设将为实现多TeV质心能量的μ-p碰撞提供机会。利用LHC的高亮度和高能量升级的标称参数，以及μ子对撞机的设计参数，我们可以证明，在sqrt（s）_mu-p从4.58 TeV到12.7 TeV的范围内，对于不同的选择，10^33 cm^-2s^-1量级的L_mu-p是可以实现的。当然，建议的μ-p对撞机在澄清QCD基础和寻找新物理学方面具有巨大的潜力。
2021-11-04 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
Luminosity Measurement at the International Linear Collider
国际直线对撞机（International Linear Collider，ILC）是一台质心能量为500~GeV、峰值亮度为$2 \cdot 10^{34}~\mathrm{cm}^{-2}\mathrm{s}^{-1}$的正负电子对撞机。ILC将补充大型强子对撞机，一个质子-质子加速器，并提供精确的测量，这可能有助于解决科学研究前沿的一些基本问题，如质量的起源和新的自然原理的可能存在。线性对撞机团体已经设定了一个目标，即在ILC的光度测量上实现$10^{-4}$的精度。这可以通过建造一个细颗粒量热计来实现，它将测量小角度下的巴巴散射。巴巴截面在理论上是非常精确的，但是巴巴散射事件的速率，这将由光度探测器测量，将受到束-束效应和对撞机固有的能量扩散的影响。电弱辐射效应可以计算到高精度，并通过区分电子和光子在光度量热计中的可观测能量沉积，使用聚类算法，用具有最终状态光子辐射的事件部分检查。为了达到设计目标，需要重新评估量热计的几何参数。这必须以一种普遍的方式进行，以便于今后的修改，由于探测器概念的预期变化，预计需要进行修改。这项工作表明，聚类的方法是可行的，和光度量热计可以被设计为匹配的精度要求的光度测量。
2010-10-28 hep-ex physics.acc-ph
High Luminosity Large Hadron Collider HL-LHC
HL-LHC联合了一个大型国际社会的努力和研发，以实现雄心勃勃的HL-LHC目标，并有助于建立欧洲研究区（ERA）作为全球研究合作的焦点和前沿知识和技术的领导者。HL-LHC依赖于各种合作伙伴的大力参与，特别是美国和日本领先的实验室。这种参与将是执行作为全球项目的施工阶段所必需的。特别是美国大型强子对撞机加速器研发计划（LARP）开发了HL-LHC的一些关键技术，例如大口径铌锡（$ Nb_{3} Sn）四极和蟹状腔。拟议的治理模式是相应调整的，应该为建设阶段的组织铺平道路。
2017-05-24 physics.acc-ph
Impact of Beam-Beam Effects on Absolute Luminosity Calibrations at the CERN Large Hadron Collider
本研究通过模拟量化了LHC中束束效应对vdM绝对亮度标定的影响，发现其导致亮度值产生百分之几的偏移，并为减少相关系统不确定性提供了指导。
2024-04-19 physics.acc-ph
Performance limitations of circular colliders: head-on collisions
我们回顾了圆形对撞机的不同性能限制，即能量到达的限制，最大可达到的亮度和光束寿命。本文只考虑正面碰撞。我们考虑的束流能量范围从45 GeV到250 GeV，对撞机周长从20到100公里。
2014-11-11 physics.acc-ph
FCC Based Lepton-Hadron and Photon-Hadron Colliders: Luminosity and Physics
未来的正负电子对撞机（或专用电子直线加速器）和μ子对撞机（或专用μ子环）的建设与未来圆形对撞机（FCC）相切，将有机会利用最高能量的质子和核束进行轻子-强子和光子-强子碰撞。对FCC的ep、\mup、eA、\muA、\gammap和\gammaA对撞机的亮度值进行了估算。详细讨论了基于FCC和直线对撞机（LC）的多TeV质心能对撞机。FCC质子束的升级版本的参数被确定为优化电子-质子碰撞的亮度，同时考虑束-束效应。使用目前正在开发的碰撞点模拟器进行数值计算。结果表明，采用类似LHeC的FCC工艺参数升级，可以获得L_{ep} \sim 10^{32}\，cm^{-2}s^{-1}。
2017-05-16 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
Conversion efficiency and luminosity for gamma-proton colliders based on the LHC-CLIC or LHC-ILC QCD Explorer scheme
伽玛质子碰撞允许前所未有的调查低x和高$Q^{2}$地区的量子色动力学。本文研究了基于$γp$对撞机的“ILC”$\times$ LHC（$\sqrt{s_{ep}}=1.3$ TeV）和“CLIC”$\times$ LHC（$\sqrt{s_{ep}}=1.45$ TeV）的光度。此外，我们确定了高转换效率所需的激光特性。
2006-12-18 astro-ph hep-ex physics.acc-ph
Future Colliders
讨论了强子、轻子和光子-光子对撞机的高能物理优点、缺点和对光度的要求。每种类型的机器增加能量的技术参数。它们的相对大小，以及大小对成本的影响进行了讨论。
1996-10-09 physics.acc-ph
Tune modulation effects in the High Luminosity Large Hadron Collider
几种横向噪声源，如电源波动，可能成为大型强子对撞机（LHC）及其未来高亮度升级（HL-LHC）亮度产生的重要限制机制。在存在非线性的情况下，取决于电源噪声的频谱分量和源的性质，这种机制可以通过在由晶格非线性驱动的边带共振附近激发边带共振来增加分布中的粒子的扩散。对于HL-LHC，由于高光度实验（IP 1和5）的相互作用点（IP）中的光束尺寸减小，预计内三重态的四极子对噪声效应的敏感性会增加。可能由电源纹波引起的调制将与调谐调制相结合，调谐调制本质上是通过色度从非动量粒子的横向和纵向平面的耦合中出现的。为此，本文的目的是研究四极电源纹波和同步感应加速器耦合之间的相互作用所产生的调谐调制效应对束流横向运动的影响。一个电源噪声阈值可接受的性能估计与单粒子跟踪模拟通过调查的影响，不同的调制频率和幅度的动态孔径。由于调制的边带共振的激发被证明与频率图和更高的灵敏度，以特定的调制频率的解释。最后，一个电源噪声频谱组成的几个音调被认为是在模拟中，以确定是否存在电源纹波的四极的内三重态将限制在HL-LHC时代的亮度生产。
2020-03-03 physics.acc-ph
Alternative Lattice Design for the STCF Collider Rings
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；Budker Institute of Nuclear Physics SB RAS（布德克核物理研究所）；KEK（高能加速器研究机构）；The Graduate University for Advanced Studies (SOKENDAI)（日本高级研究院）；National Synchrotron Radiation Laboratory, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学国家同步辐射实验室）
本文提出了一种替代的一阶晶格设计，用于STCF对撞机环，通过系统优化框架实现了更高的亮度和更长的Touschek寿命，同时保持良好的动态孔径和动量接受度。
2026-05-18 physics.acc-ph
Enhancing 10 TeV $γγ$-collider luminosity through scattering-laser wavelength selection in the presence of prolific electron-positron pair production
Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）；SLAC National Accelerator Laboratory（斯坦福直线加速器中心）
该研究针对10 TeV双光子对撞机，考虑正负电子对产生的自然限制与康普顿光子角发散，通过选择250 nm和1.25 nm散射激光波长增强其亮度，且次级正负电子对可用于重粒子产生研究。
2026-08-27 hep-ph physics.acc-ph
Time evolution of the luminosity of colliding heavy-ion beams in BNL Relativistic Heavy Ion Collider and CERN Large Hadron Collider
我们研究了BNL的相对论重离子对撞机（RHIC）和CERN的大型强子对撞机（LHC）中重离子亮度和聚束强度的时间演化。首先，我们提出了大量的RHIC商店（从运行7），碰撞100 GeV/核子金束无随机冷却的测量。这些是比较两种不同的计算方法。第一种是基于多粒子跟踪的模拟，考虑到碰撞、束内散射、辐射阻尼以及同步加速器和电子感应加速器运动。在第二，更快的方法，一个系统的常微分方程的术语描述相应的影响，对发射度和聚束人口的数值求解。跟踪方法的结果与RHIC数据吻合得很好。与更快的方法，发现显着的差异，因为粒子的损失扩散出的RF桶由于束内散射没有足够准确地建模。最后，我们使用这两种方法来预测未来的铅束在LHC注入和碰撞能量的时间演化。对这台机器来说，这两种方法很吻合。
2010-09-08 nucl-ex physics.acc-ph
Optimization of Integrated Luminosity of the Fermilab Tevatron Collider
本文介绍了最近在费米实验室Tevatron质子-反质子对撞机上优化积分亮度的策略。我们使用一个相对简单的模型，其中我们保持质子强度固定，使用参数从拟合到最近商店的光度衰减作为初始反质子强度（藏匿大小）的函数，并改变藏匿大小，以优化每周的积分亮度。该模型假设一个固定的反质子生产率，一个商店被终止，只要达到下一个商店的目标藏匿大小，唯一的停机时间是由于商店周转时间。预测了一个最佳的藏量范围。自从Tevatron操作开始以来，我们已经看到积分亮度提高了大约35%。最近的其他操作改进已经通过减少射击设置时间和通过使质子和反质子亮度更相容来减少束-束效应来实现，例如通过将质子刮到更小的发射度。
2009-10-08 hep-ex physics.acc-ph
An electron-hadron collider at the high-luminosity LHC
CERN, Organisation européenne pour la recherche nucléaire（欧洲核子研究中心）；AGH University of Kraków（克拉科夫AGH科技大学）
本文提出在高亮度LHC上建设低能电子-重子对撞机的概念，探讨其加速器技术、束流动力学及科学潜力。
2025-12-31 hep-ex physics.acc-ph
Positron sources: from conventional to advanced accelerator concepts-based colliders
正电子源是未来和当前轻子对撞机计划的关键元件，如ILC，CLIC，SuperKEKB，FCC-ee，Muon Collider/LEMMA等，引入了对高强度和低发射率光束的具有挑战性的关键要求，以便实现高亮度。事实上，由于它们的大生产发射度和目标热负荷的限制，主要的对撞机参数，如峰值和平均电流，发射度，阻尼时间，重复频率，因此亮度是由正电子束特性决定的。在本文中，传统的正电子源和它们的主要属性进行了探讨，以提供一个指示的挑战，适用于先进的加速器概念的设计。光子驱动的正电子源作为新的方法提出，主要是为未来的直线对撞机，描述突出其多样性和存在的问题。
2022-03-29 physics.acc-ph
Transverse Beam Stability with Low-Impedance Collimators in the High Luminosity Large Hadron Collider: Status and Challenges
大型强子对撞机（HL-LHC）的高亮度升级将使其束流强度增加一倍，以满足高能物理前沿的需要。为了确保相干稳定性，直到光束被置于碰撞中，横向阻抗必须被减小。由于环阻抗的主要部分是由其准直系统提供的，因此已经提出了几种低电阻率的钳口材料来降低准直器阻抗，并且已经建造了一个特殊的准直器并安装在机器中以研究它们的效果。结果表明，与阻抗模型和台架阻抗和电阻率测量结果一致，新型材料的电阻壁调谐偏移显着减少。最大的改进是使用钼-石墨钳口的5 μm钼涂层。这种涂层可以降低机器阻抗高达30%，并稳定朗道八极阈值高达120 A。根据八极阈值的改进以及对稳态损耗和故障情况的耐受性，选择了要升级的准直器。总体改善的一半可以通过涂覆11个准直器中的4个子集的钳口来获得，这些准直器被确定为对机器阻抗的最大贡献者。低阻抗准直器的这一子集将在2019-2020年的长周期2期间安装。
2020-01-27 physics.acc-ph
Plasma Wakefield Linear Colliders - Opportunities and Challenges
以TeV级能量运行的线性电子-正电子对撞机将提供高精度测量，并允许例如对希格斯玻色子的精确研究以及对标准模型之外的物理学的研究。未来的直线对撞机应该产生高能量的碰撞，具有高亮度和良好的壁插式光束功率传输效率。每消耗功率的亮度是一个关键的度量标准，可以用来比较线性对撞机的概念。等离子体尾流场加速器已经证明了高梯度、高效率的电子束加速，因此是未来直线对撞机的一项有前途的技术。我们将通过使用等离子体尾场加速技术的对撞机的机会，以及一些特定的对撞机必须解决的挑战，为了高能量，高亮度每功率等离子体尾场对撞机成为现实。
2019-05-06 hep-ex physics.acc-ph
SppC based energy frontier lepton-proton colliders: luminosity and physics
本文对基于超级质子-质子对撞机（SppC）的轻子-质子对撞机的主要参数进行了估算。对于电子束参数，考虑了最高能量的国际直线对撞机（ILC）和等离子体尾场加速器直线对撞机（PWFA-LC）选项。对于μ子束，使用1.5 TeV和3 TeV的质心能量μ子对撞机参数。此外，最终的$μ$ p对撞机，假设建设额外的50 TeV μ子环的SppC隧道被认为是以及。结果表明，适当提高SppC质子束流参数，可以实现$L_{ep}$ $\sim$ $10^{32}$ $cm^{-2}s^{-1}$。以小Bjorken x区为例，以色八重态轻子的共振产生为例，说明了轻子-质子对撞机的物理研究潜力.
2017-04-20 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
Beam-Beam Interaction in Novel, Very High Luminosity Parameter Regimes
为了实现亮度显着高于现有的机器，未来的存储环对撞机将需要在新的参数制度结合超低发射度，大Piwinski角和高束流电荷;实施技术，如“蟹腰”将增加进一步的挑战。了解在这些情况下的束-束相互作用，将是未来非常高的亮度对撞机的设计是必不可少的。最近的事态发展建模工具，用于研究束-束效应，能够调查相关制度，将进行讨论，并举例说明，包括测试与蟹腰碰撞DAFNE，将提交。
2010-06-07 physics.acc-ph
High Energy Colliders
我们考虑了强子，轻子和光子-光子对撞机的高能优点，缺点和光度要求。提出了在每种类型的机器中获得增加的能量的技术问题。还讨论了机器的相对尺寸。
1997-02-18 physics.acc-ph
Luminosity and Beam-Induced Background Studies for the Cool Copper Collider
本文分析 Cool Copper Collider（C$^3$）的亮度与束流-束流相互作用，并与其他直线对撞机比较，表明其可在不增加束流诱导本底的情况下实现同等或更高碰撞率。
2024-05-24 hep-ex physics.acc-ph
The FCC-ee design study: luminosity and beam polarization
FCC-ee加速器在FCC设计研究中被认为是迈向100 TeV强子对撞机最终目标的可能的第一步。它是一个高亮度的电子+电子储存环对撞机，设计覆盖能量约为90，160，240和350 GeV ECM（分别为Z峰，WW阈值，ZH和ttbar横截面最大值），导致不同的操作模式。我们报告的设计研究的现状，最有前途的概念和相关的挑战。在所有能量的预期光度性能，并首次研究光束能量校准的横向偏振。
2015-11-03 physics.acc-ph
AloHEP Software: A luminosity optimizer for High Energy Physics colliders
TOBB University of Economics and Technology（TOBB经济与技术大学）
针对非对称对撞机中解析亮度公式的不足，提出开源Java工具AloHEP，通过宏粒子云格模拟和格林函数求解，独立考虑束团聚焦、交叉角及束-束效应，实现快速原型化亮度估计。
2026-10-08 physics.acc-ph physics.comp-ph
Simulations and experimental results on beam-beam effects in SuperKEKB
本文通过束束模拟与实验，研究SuperKEKB中束束效应、蟹腰、阻抗等多因素对亮度的影响，指出关键因素与未来研究方向。
2023-06-05 physics.acc-ph
A compact fine-grained calorimeter for luminosity measurement at a linear collider
基于FCAL协作组在2019年发表的一篇论文，本次演讲更新了协作组设计高度紧凑的量热计原型的努力，以在未来的$e^+e^-$对撞机上测量探测器的最前沿区域。一个光度计原型，基于亚毫米厚的探测器平面，用能量为1-5 GeV的电子束进行测试。包括八个探测器平面的原型的有效莫里哀半径被测量为（8.1 +/- 0.1（stat.）+/- 0.3（系统））用蒙特卡罗模拟对结果进行了验证。
2020-02-10 physics.acc-ph physics.ins-det
Main Parameters of LCxFCC Based Electron-Proton Colliders
提出了基于未来圆形对撞机（FCC）和直线对撞机（LC）的多TeV质心能对撞机，并估算了相应的亮度值。FCC的升级版本的参数被确定为优化电子-质子碰撞的亮度，同时考虑到束-束效应。结果表明，适当提高催化裂化工艺参数，可使催化剂的L_{ep}达到L_{ep} \sim 10^{32}\，cm^{-2}s^{-1}。
2016-02-09 hep-ex physics.acc-ph
