Beam Loading Compensation in the Main Linac of CLIC
多束团束流负载补偿是紧凑型直线对撞机（CLIC）主直线加速器中的一个重要问题。聚束到聚束的能量变化必须保持在千分之一以下。在CLIC中，RF功率是通过使驱动束减速来获得的，该驱动束通过合并多个短聚束串而形成。一个解决主直线加速器中束流负载的有前途的方案是基于改变驱动束中束团串的长度。该方案及其预期的性能。
2000-08-18 physics.acc-ph
Wakefield damping in a distributed coupling LINAC
紧凑型直线对撞机（CLIC）项目中的$π$模式驻波（SW）加速结构中的单元数量受到与附近模式的模式重叠的限制。分布式耦合方案通过将每个单元视为独立的来避免模式重叠。适用于具有强尾流场阻尼的分布耦合的单元的设计以前没有被研究过。在本文中，我们开发了一个SW单元用于分布式耦合结构，可以满足CLIC横向尾流位的限制。从CLIC-G* 行波结构的中间单元出发，设计了一个SW单元。所述单元适于适于分布式耦合。在理想的开边界情况下，它的尾流势被降低到满足尾流势阈值。在模型中加入电边界以模拟配电网的全反射。一个水平的耦合器单元，连接到分配网络，使反射尾流场保持类似的开放边界的情况下进行了模拟。提出了一种利用单元间耦合来降低反射尾流势的三重模块。
2023-01-06 physics.acc-ph
Local and Fundamental Mode Coupler Damping of the Transverse Wakefield in RDDS1 Linacs
在阻尼由电子束穿过NLC中的数千个X波段直线加速器产生的尾场时，我们利用偶极模式的高斯频率分布来迫使模式解构干扰，并通过将这些模式耦合到四个附加歧管来实现适度阻尼。这些模式中的大多数被歧管充分阻尼。然而，朝向较低偶极带的高频端的模式没有被充分阻尼，因为最后几个单元由于机械制造要求而没有耦合到歧管。为了缓解本RDDS 1设计中的这个问题，已经设计了用于加速模式的输出耦合器，以便也耦合出到达输出耦合器单元的那些偶极模式。为了耦合出两个偶极模式极化，输出耦合器具有四个端口。我们还报告的好处，可以通过补充歧管阻尼与局部阻尼有限数量的细胞在下游端的结构的研究结果。
2000-08-22 physics.acc-ph
Beam Dynamics Studies for the CLIC Main Linac
通过详细的束流动力学研究，探讨了长程尾流场对束流质量的影响。考虑了注入偏移，并记录了由此产生的发射度稀释，包括系统误差源。这些模拟已经进行了阻尼和失谐结构（DDS）和波导阻尼结构的CLIC对撞机。
2012-06-01 physics.acc-ph
Wakefield damping for the CLIC crab cavity
CLIC中需要一个蟹形空腔，以允许IP处的束流有效地正面碰撞。高工作频率是优选的，因为给定旋转角所需的偏转电压和蟹形腔的RF相位容限与工作频率成反比。CLIC方案的短聚束间距和蟹状腔对偶极反冲的高灵敏度要求非常高的聚束间尾流阻尼，这是碰撞聚束的亮度损失的主要原因。本文研究了CLIC蟹腔尾流场的性质以及采用各种阻尼方案有效抑制尾流场的可能性。
2009-06-19 physics.acc-ph
The CLIC Main Linac Accelerating Structure
本文概述了CLIC（紧凑型直线对撞机）30 GHz主直线加速器加速结构的射频设计，并给出了由此产生的纵模和横模特性。在最近的ASSET实验中，已经证明了多聚束操作的关键要求，即横向尾场在0.7 ns（20个基模周期）内被抑制两个数量级。在150 MV/m的加速梯度下操作该结构130 ns的可行性尚未得到证明。由于高电场或由循环表面加热效应引起的金属疲劳引起的内部铜表面的损坏是需要进一步研究的主要问题。
2000-08-17 physics.acc-ph
Beam dynamics and wake-field simulations for the CLIC main linacs
CLIC直线对撞机的目标是加速多束电子和正电子，并使它们在3 TeV的质量中心碰撞。这些聚束将通过X波段直线加速器加速，加速频率为12 GHz。每个束容易激发每个直线加速器的加速腔内的尾场。尾流场的横向分量如果不加抑制，会稀释束流发射度。目前的CLIC设计依赖于这些尾流场的重阻尼，以改善尾流场对束流发射度的影响。在这里，我们提出了初步的结果，在这些结构中的远程尾场的模拟和束动力学模拟。特别是，进行详细的模拟，由于最初注入的光束从腔的电中心与现实的偏移的发射度稀释。
2008-10-15 physics.acc-ph
A High Phase Advance Damped and Detuned Structure for the Main Linacs of Clic
CLIC的主要加速结构设计为在100 MV/m的平均加速梯度下运行。加速频率优化到11.994GHz，相位超前主加速模2π/3。适度阻尼和失谐结构（DDS）的设计正在研究作为一种替代强阻尼的WDS设计。这两种设计都基于标称加速相位提前。在这里，我们探讨高相位提前（HPA）结构，其中的射频场的群速度相比，标准的（2π/3）结构降低。电击穿强烈依赖于基模群速度。因此，预期在HPA结构中不太可能发生电击穿。我们报告的CLIC_DDS_HPA结构，设计工作在5π/6相位提前每单元的基模和偶极模的研究。本文还研究了标准结构和高功率放大器结构中的高阶偶极模。
2010-10-03 physics.acc-ph
Analytic Formula for Weak Multi-Bunch Beam Break-Up in a Linac
在设计用于多束团应用的直线加速器结构时，由于失谐结构的尾场有些复杂，我们经常感兴趣的是估计相对较弱的多束团束分裂（BBU）的影响。例如，JLC/NLC直线对撞机项目的注入式直线加速器就是这种情况。本报告的主题是推导出解决这一问题的分析公式。
2001-01-27 physics.acc-ph
Simulations for CLIC Drive Beam Linac
紧凑型直线对撞机（CLIC）的驱动束直线加速器需要在几乎满载的结构中将4.2 A的电子束加速到2.4 GeV。脉冲包含约70000束，每隔一个射频桶，并具有140 $μ$ s的长度。对于这样的高电流和脉冲长度，沿着束线的束稳定性是关注的。我们提出了不同的选择的直线加速器的晶格的基础上FODO，三重态和双重电池和比较的横向不稳定性，包括光束抖动，对齐和基于光束的校正的影响，为每个晶格。此外，还用FODO格式讨论了不同束流压缩机的纵向稳定性。
2012-02-25 hep-ex physics.acc-ph
Obtaining the Wakefield Due to Cell-to-Cell Misalignments in a Linear Accelerator Structure
一个直线加速器结构，例如将用于JLC/NLC对撞机的直线加速器，由大约100个单元组成。电池被构造为钎焊在一起以形成结构的单个杯。制造误差将导致沿着成品结构的轻微的单元到单元的未对准。在这份报告中，我们推导出一个近似的横向尾流场的结构与细胞到细胞的错位方面的本征函数和本征值的错误的结构。
2001-01-27 physics.acc-ph
HOM-Damping Studies in a Multi-Cell Elliptical Superconducting RF Cavity for the Multi-Turn Energy Recovery Linac PERLE
本文针对多周向能量回收直线加速器PERLE的5单元椭圆超导射频腔，分析优化了多种同轴HOM耦合器设计，通过仿真验证了宽带阻尼性能与热行为，确保高效提取HOM功率以抑制束流不稳定性和低温热负载。
2024-09-20 physics.acc-ph
Beam-based Feedback Simulations for the NLC Linac
广泛的基于光束的反馈系统计划作为下一代线性对撞机（NLC）控制系统的一个组成部分。尾场效应对反馈设计有显著影响，施加架构和算法约束。目前正在进行研究，以确保最佳选择设备，并完善和确认系统设计的算法。我们展示了初始模拟的结果，以及各种地面运动和其他操作干扰条件下的系统响应评估。
2000-09-01 physics.acc-ph
Optimized Wakefield Computations Using A Network Model
在过去的十年中，用于未来直线对撞机的行波加速结构一直是研究与开发工作的重点。一个重要的问题是长距离尾流场的有效计算，包括小的对准和调谐误差的能力。为此，SLAC开发了一个RF电路模型，该模型具有重现实验测量尾场的能力。尾流场计算涉及在一定频率范围内重复求解确定性方程组。通过最大限度地利用方程的稀疏性，我们已经取得了显着的性能改善。这些改进使得考虑涉及整个直线加速器（$\sim 10^3$结构）的模拟变得实际。人们也可以考虑实时评估制造误差对尾流场的影响，作为质量控制的一个组成部分。
2000-08-18 physics.acc-ph
Status report of the baseline collimation system of CLIC. Part II
近年来，紧凑型直线对撞机（CLIC）的直线加速器后准直系统的设计得到了很大的改进。该系统由两部分组成：一部分专门用于离能粒子的准直，另一部分用于电子感应加速器准直。能量准直系统被进一步设想为防止由偏离光束造成损害的保护系统。在这方面，特别注意能量准直器设计的优化。能量准直器的材料和物理参数被选择为承受整个束流训练的冲击。关于电子感应加速器准直部分，设计的不同方面已经被优化：横向准直深度已经被重新计算，以减少准直器尾场效应，同时保持良好的效率，在清洁不希望的束晕;扰流器的几何设计已经被审查，以尽量减少尾场;此外，光学设计已经被优化，以提高准直效率。本文介绍了CLIC直线加速器后准直系统的现状。第二部分主要研究了电子感应加速器准直系统和准直器尾场效应。
2011-04-13 physics.acc-ph
Measurements of wake-induced electron beam deflection in a dechirper at the Linac Coherent Light Source
RadiaBeam/SLAC去调频器是一种由成对的金属波纹平板组成的结构，它是一种平面几何形状的波纹结构，已安装在直线加速器相干光源（LCLS）中波动器的上游。作为一种去啁啾器，当光束在轴上通过两个平板之间时，产生纵向尾波场，可以消除光束中不需要的能量啁啾。然而，随着束流离轴，也诱导出强烈的横向尾迹。这种操作模式已经被用于使用新鲜切片技术产生强烈的多色光子束，并且正在被用于开发阿秒束团长度测量的诊断。在这里，我们测量，作为偏移量的函数，在两个板之间激发的横向尾场的强度，以及光束通过靠近单个板的情况。我们比较了文献中的解析公式，并发现很好的协议。本文首次系统地测量了X射线自由电子激光中短脉冲高能量束流激发的去斜器的横向尾流强度。
2017-08-02 physics.acc-ph
$2\times250$ GeV CLIC $γγ$ Collider Based on its Drive Beam FEL
CLIC是一个线性$e^+e^-$（$γγ$）对撞机项目，它使用驱动光束来加速主光束。驱动梁通过能量提取RF结构为主直线加速器的每个对应单元提供RF功率。CLIC具有从150 GeV到3 TeV的广泛质心能量选择。本文对单束团CLIC驱动自由电子激光器进行了优化设计，以实现$E_{cm}$ = 0.5TeV的$γγ$对撞机的偏振光放大和亮度谱。在康普顿背散射过程中，在转换点（CP-电子与正电子相互作用点之前），放大后的激光被转换为偏振的高能$γ$光束。在CP处，强大的激光脉冲（FEL）聚焦到主直线加速器电子（正电子）。文中介绍了该方案，并指出CLIC驱动束参数满足自由电子激光的要求，另外还确定了基本的波荡器参数。可调$γγ$光度高于$10^{34}$。
2007-04-19 physics.acc-ph
Fabrication and Tolerance Issues and their Influence on Multi-Bunch Bbu and Emittance Dilution in the Construction of X-Band RDDS Linacs for the NLC
下一代线性对撞机（NLC）的主直线加速器将包含数千个X波段RDDS（圆形阻尼失谐结构）。结构中的横向尾流场通过使模态频率失谐从而使它们相消干涉以及通过每个结构提供弱阻尼的四个阻尼歧管来减小。单个单元的制造中的误差和单元的对准中的误差将减少模式的抵消。在这里，我们计算在小区的同步频率和小区到小区的对齐中的随机误差的容限。
2000-08-20 physics.acc-ph
Manifold Damping of Transverse Wakefields in High Phase Advance Traveling Wave Structures and Local Damping of Dipole Wakefields in Standing Wave Accelerators
在高梯度（超过70 MV/m）下运行的SLAC/KEK DDS（阻尼失谐结构）X波段直线加速器最近被发现受到加速器结构击穿的限制，并且因此对单元发生严重损坏，使得结构不能运行。SLAC最近的一系列实验表明，如果加速模式的群速度降低，则结构中的电弧会显著减少，此外，还发现缩短加速结构的长度也会限制击穿事件的数量和强度[1]。然而，在设计新的加速结构时，必须注意确保束流诱导的横向尾流场不会导致束流变得不稳定。在这里，我们报告阻尼横向尾流场在两个不同的短结构：90厘米的行波结构中的尾流场耦合到四个附加的流形，其次，在一个驻波结构中，有限数量的细胞严重阻尼下来的尾流场。[1]C. Adolphsen，ROAA 003，这个确认
2001-07-19 physics.acc-ph
Origin and reduction of wakefields in photonic crystal accelerator cavities
支持加速模式的光子晶体（PhC）缺陷腔倾向于在带隙的顶部捕获对应于零群速度PhC晶格模式的不想要的高阶模式（HOM）。从光子带和微扰理论的参数解释的效果相当普遍。在基于蓝宝石棒三角晶格的混合介质光子晶体加速腔中观察到了这种效应引起的横向尾场。平均而言，这些尾场比波导阻尼紧凑型线性对撞机（CLIC）铜腔中的尾场高一个数量级。平移对称的避免（以及因此带隙概念）可以显著改善基于PhC的结构中的HOM阻尼。
2013-09-09 physics.acc-ph
Enhanced coupling design of a detuned damped structure for clic
阻尼失谐结构（DDS）中改进的耦合设计的关键特征集中在四个流形上。使用矩形几何槽和矩形歧管。与之前的设计相比，这导致与歧管的耦合明显更强。我们描述了新的设计连同其尾流场阻尼性能。
2012-05-16 physics.acc-ph
Status report of the baseline collimation system of CLIC. Part I
近年来，紧凑型直线对撞机（CLIC）的直线加速器后准直系统的设计得到了很大的改进。该系统由两部分组成：一部分专门用于离能粒子的准直，另一部分用于电子感应加速器准直。能量准直系统被进一步设想为防止由偏离光束造成损害的保护系统。在这方面，特别注意能量准直器设计的优化。能量准直器的材料和物理参数被选择为承受整个束流训练的冲击。关于电子感应加速器准直部分，设计的不同方面已经被优化：横向准直深度已经被重新计算，以减少准直器尾场效应，同时保持良好的效率，在清洁不希望的束晕;扰流器的几何设计已经被审查，以尽量减少尾场;此外，光学设计已经被优化，以提高准直效率。本文介绍了CLIC直线加速器后准直系统的现状。本报告的第一部分专门研究CLIC能量准直系统。
2011-04-13 physics.acc-ph
A high resolution cavity BPM for the CLIC Test Facility
在CLIC主直线加速器高分辨率束流位置测量系统研制的背景下，我们提出了一种腔式束流位置测量系统样机的设计。它由一个波导加载偶极模式谐振器和一个双模式参考腔组成，两者都工作在15 GHz，与CLIC测试设施的聚束频率兼容。需求，设计理念，数值分析，和实际的考虑进行了讨论。
2012-07-19 physics.acc-ph
Wakefields In Superconducting RF Cavities and The Impact on VUV Free-electron Laser Oscillator Performance
本研究基于FAST设施的超导射频直线加速器，利用GINGER和MINERVA/OPC代码模拟，验证了在120 nm和13.4 nm波长下实现VUV和EUV自由电子激光振荡器饱和的可行性，并首次评估了腔内尾场引起的发射度稀释及质心偏移对性能的影响。
2023-10-20 physics.acc-ph
Instabilities in Linear Accelerators
本讲座介绍线性加速器中带电粒子束激发的尾场的基本特性，结合圆柱形结构案例阐释相关概念，并分析尾场引发的束流破裂不稳定性及缓解策略。
2025-05-20 physics.acc-ph
Linac-Ring Type Colliders: Second Way to TeV Scale
讨论了直线加速器环型轻子-强子对撞机和光子-强子对撞机的主要参数和物理研究潜力。THERA（TESLA对HERA），NLC-LHC和CLIC-VLHC的建议被认为是。
2003-10-23 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
Recent Progress on a Manifold Damped and Detuned Structure for CLIC
CLIC X波段直线加速器的阻尼失谐结构是目前基线重阻尼结构的替代设计。在我们早期的设计中，我们研究了失谐结构，工作在11.994 GHz，偶极子带宽的范围，以确保结构满足束流动力学和射频击穿的限制。在这里，我们报告的阻尼和失谐的结构，满足这两个约束的发展。文中还讨论了结构大功率试验的准备工作
2010-06-01 physics.acc-ph
A Low Charge Demonstration of Electron Pulse Compression for the CLIC RF Power Source
CLIC（紧凑型直线对撞机）射频电源是基于一种新的方案，电子脉冲压缩和聚束倍频的注入横向射频偏转器到一个等熵环。在本文中，我们描述了在目前的LEP预注入器（LPI）复杂的欧洲核子研究中心，以执行低电荷测试的计划所需的修改。介绍了注入器（包括新电子枪）、改进型直线加速器、匹配注入线和等离子体环栅的设计。初步的等时性测量的结果进行了讨论。
2000-08-18 physics.acc-ph
A CLIC-Prototype Higgs Factory
我们建议在现有的实验室中建造一对高加速梯度的电子直线加速器和一台光学自由电子激光器。直线加速器将采用CLIC型射频腔和基于速调管的电源;双束方案可以在稍后阶段实现。拟议中的设施将主要用作e+e-/gamma-gamma希格斯玻色子工厂。在e+e-和gamma-gamma碰撞中，丰富的末态集将在测量希格斯玻色子的质量、自旋、宇称、双光子宽度和三线性自耦合，以及它与费米子和规范玻色子的耦合方面发挥重要作用。这些量在只有一个初始状态的情况下更难确定。对于标准模型内外的一些过程，所需的CM能量在拟议的设施比在e+e-或质子对撞机低得多。
2012-10-17 hep-ex physics.acc-ph
Numerical Studies on Locally Damped Structures
在JLC/NLC X波段直线对撞机中，减小加速器结构中的长程偶极尾场是防止束流破碎和发射度下降的关键。减小长程尾流场的两种方法是失谐和阻尼。失谐会随着偶极模式的去相干而迅速减小尾场，但是，对于有限数量的模式，尾场将随着模式的重新相干而再次增长。相反，阻尼在较长距离处抑制尾流场。有两种主要的阻尼方案：使用HOM流形的同步阻尼，如在RDDS 1结构中使用的，以及类似于在CLIC结构中使用的局部阻尼。在局部阻尼格式中，几乎可以获得任何Q值，然而，阻尼可以对加速模式有显著的影响。在本文中，我们提出了一个中等的本地阻尼计划，尾场控制，以满足BBU的要求，同时尽量减少基本射频参数的退化。我们将讨论与介质阻尼方案相关的负载设计和脉冲加热问题。
2000-09-11 physics.acc-ph
Dechirper Wakefields for Short Bunches
在以前的工作[1]中，导出了适用于任意束团长度的波纹结构的尾场的一般表达式，如RadiaBeam/LCLS去斜器中使用的。然而，基于直线加速器的X射线自由电子激光器末端的束流（如LCLS）非常短，对于短束流，尾流可以大大简化。在这项工作中，我们首先推导出解析近似的短程尾流。这些都是广义尾流，在这个意义上，他们的有效性不限于一个小的对称轴附近，而是扩展到任意横向偏移的驱动和测试粒子。这些短聚束尾流的有效性不仅适用于波纹结构，而且适用于任何平面结构，其束腔相互作用可以由表面阻抗描述。我们使用这些唤醒获得，通过一个decirper的短束：作为间隙的函数的能量损失的估计，作为光束偏移的函数的横向踢，切片能量扩展的增加，和发射度的增长。在附录中，进行了比[1]中发现的更精确的任意束长度尾流的推导;我们发现与早期结果完全一致，前提是束与去斜器间隙相比是短的，这通常是感兴趣的状态。[1]K. Bane和G. Stupakov，Phys. Rev. ST Accel.梁18，034401（2015）。
2016-03-22 physics.acc-ph
ABEL: The Adaptable Beginning-to-End Linac simulation framework
ABEL是一个模块化模拟框架，用于等离子体加速器设计，支持多种专用代码，能模拟横向不稳定性和离子运动，平衡保真度与效率，助力紧凑加速器发展。
2025-06-03 physics.acc-ph
X-band crab cavities for the CLIC beam delivery system
CLIC机器在IP处包含20 mrad交叉角，以帮助提取废光束。为了恢复由于交叉角而损失的亮度，提出了在碰撞前利用蟹状腔旋转束团的方法。蟹腔被选择为具有与主直线加速器相同的频率（11.9942 GHz），作为尺寸、相稳定性要求和射束负载之间的折衷。建议使用HE11模式行波结构作为CLIC蟹腔，以最小化光束负载和模式分离。蟹状腔的位置靠近最终焦点，增强了横向尾流场的影响，因此需要有效的尾流场阻尼。提出了一种阻尼失谐结构来抑制和消除尾流场，从而减小它们的影响。CLIC蟹腔的设计考虑将被讨论，以及建议在SLAC这些结构的高功率测试。
2009-03-12 physics.acc-ph
Status of the ILC Main Linac BPM R&D
介绍了高分辨率冷束流位置监测器（BPM）和相关读出电子学的研究与发展活动的现状。两种不同的BPM探测器概念，将被附加到SC四极杆和位于ILC cryomoplant内部，目前正在研究中：一个谐振偶极模腔式BPM拾取器，在费米实验室开发，和再入谐振同轴波导BPM，由CEA-Saclay设计。虽然1.5 GHz偶极模腔BPM仍处于研发阶段，但再入BPM已经通过了第一次波束测试，包括其读出系统。此外，LAPP集团正在开发耐辐射数字读出系统，该系统在CLIC测试设施（CTF）进行测试。
2009-02-17 physics.acc-ph physics.ins-det
Suppression of beam breakup instability in a long train by introducing energy spread between the bunches
在NLC主直线加速器中，束团之间通过长程尾流场的相互作用会引起束分裂不稳定性。虽然一个理想的NLC结构的长程尾流场的大小低于不稳定性阈值，尾流增加时，结构制造误差被考虑在内。在误差较大的情况下，不稳定性的发展会导致束团训练的发射度稀释。为了抑制不稳定性，我们建议在束之间引入能量扩散，类似于BNS能量扩散，用于阻尼单个束内的束分裂。基于简单的估计，我们表明，1-2%的顺序的能量扩展应该是足够的不稳定性的抑制。计算机模拟的结果与模拟代码LIAR确认理论估计，并表明，结构失调和传入的光束抖动的公差可以大大放宽通过引入光束内的能量扩散。
2000-08-03 physics.acc-ph
Room temperature accelerator structures for linear colliders
早期对短的低群速和驻波结构的测试表明，X波段直线加速器的加速梯度超过100 MeV/m。传统的行波行波直线加速器随频率的缩放使单元尺寸随l缩放。因为Q按l1/2缩放，所以结构的长度不是线性缩放，而是按l3/2缩放，以便保持通过每个结构的衰减。对于NLC，我们选择不遵循从SLAC S波段直线加速器到X波段四次谐波的这种缩放。我们希望增加结构的长度，以减少耦合器和波导驱动器的数量，这可能是微波直线加速器成本的重要组成部分。此外，缩放的虹膜大小的磁盘加载的结构给出了不可接受的高短程偶极尾场。因此，我们选择将结构的平均群速度和长度增加约5倍，这将以相同的因子增加馈送到每个结构的功率，并以类似的因子减少短程偶极尾流。不幸的是，这些较长（1.8米）的结构没有表现得几乎以及在高梯度测试的短结构。我们相信我们至少对原因有部分了解，并将在下面讨论。我们现在正在研究两种类型的具有大孔径的短结构，其具有中等良好的效率，包括：1）行波结构，其群速度通过在虹膜上具有凸起的每周期进行大相位超前而降低，2）π模式驻波结构
2001-08-29 physics.acc-ph
Crab cavities for linear colliders
蟹状腔已被广泛用于加速器，最近在KEK-B的一对蟹状腔成功运行后，对蟹状腔的兴趣有所增加。ILC和CLIC直线对撞机都需要蟹状腔来进行束团对准。束结构和尺寸限制的考虑有利于3.9 GHz的超导，多细胞腔作为ILC的解决方案，而束结构和梁加载的考虑建议CLIC的X波段铜行波结构。这两种腔体解决方案在设计上非常不同，但共享复杂的设计问题。相位稳定，梁加载，尾场和模式阻尼是这些螃蟹腔的基本问题。要求和潜在的设计解决方案将讨论这两个对撞机。
2008-10-16 physics.acc-ph
A fast tracking code for evaluating collective effects in linear accelerators
对基于先进直线加速器的设备的性能的要求强烈地取决于由这种机器产生的粒子束的质量。事实上，光子产生和高能物理对撞机中的最新应用需要使用非常高亮度的电子束，这意味着高峰值电流和小横向发射度的共存。在这样的系统中，标称相空间密度可以被自感电磁场的存在稀释，从而通过空间电荷力和尾场的激发引起带电粒子之间的相互作用。集体效应的两个来源可能都存在于显著的水平，并通过现代高梯度直线加速器中存在的强外部施加的横向和纵向场耦合。因此，束流动力学研究调查所有相关的影响，应用和集体，是必要的，以预测一个给定的仪器的操作限制。这种建模涉及大量的计算粒子，可能需要大量的数值资源。在本文中，我们提出了一个快速跟踪代码，它允许在射频直线加速器尾流场效应的准确评估，同时还包括一个简单的，强大的空间电荷力模型，简化计算。这样一个工具的功能进行了详细讨论，在本文中，比较更耗时的常用的跟踪代码或分析模型被用来验证我们介绍的方法。此外，应用程序激励开发的这个代码定义独特的和具有挑战性的情况下，从光束物理学的角度。具体而言，本文中开发的快速模拟框架的目的是描述强电子束注入在低能量的高梯度加速结构，引入强射频聚焦以及强尾场相互作用。
2022-08-12 physics.acc-ph
Investigations into X-band dielectric disk accelerating structures for future linear accelerators
介质盘加速（DDA）结构正在研究作为一种替代传统的磁盘加载铜结构。本文数值研究了一种工作在TM 02-π高阶模的X波段高效DDA结构。这种加速结构由具有周期性排列在金属外壳中的虹膜的电介质盘组成。通过优化，可以显著降低金属壁上的RF功率损耗，从而获得极高的品质因数Q_0=111064和极高的分流阻抗R_shunt=605 MΩ/m。射频到波束的功率效率达到46.6%，这明显高于先前报道的CLIC-G结构，其效率仅为28.5%。详细描述了常规电池和端部电池的最佳几何形状。由于加速模式的色散关系的宽带宽，DDA结构被允许具有最多73个频率间隔为1.0MHz的规则单元，这优于传统的RF加速结构。此外，DDA结构被发现有一个短距离的横向尾场低于CLIC-G结构。
2020-06-12 physics.acc-ph
Design of a 5 GeV Laser Plasma Accelerating Module in the Quasi-linear Regime
多GeV级激光等离子体加速模块是激光等离子体加速器的关键部件，因为它们可以用作上游等离子体或常规注入器的助推器，或者作为多级高能等离子体直线加速器的模块加速段。这样的等离子体模块，在准线性制度，已被设计为5 GeV的激光等离子体加速器阶段（LPAS）的EuPRAXIA项目。将激光脉冲（$\sim$ 150 TW，$\sim$ 15 J）准匹配到等离子体通道（$n_{\rm p} = 1.5\times 10^{17}$ cm $^{-3}$，$L\sim$ 30 cm）中，并且将双高斯电子束从外部注入尾流场中。通过使束尺寸与横向聚焦场匹配，在加速过程中保持束流发射度。通过优化束流加载效果，最终获得了$<$ 1%的能量扩展。已经提出了几种方法来减少切片能量扩散，并被发现是有效的。在洛伦兹增强坐标系中用3D PIC代码Warp进行模拟。
2018-02-22 physics.acc-ph
Design of the JLC/NLC RDDS Structure Using Parallel Eigensolver Omega3p
JLC/NLC主直线加速器的圆形阻尼失谐结构（RDDS）的复杂性是由射频效率和偶极子尾场抑制的考虑驱动的。作为JLC/NLC的时间和成本节省措施，3D RDDS单元的尺寸通过计算机建模确定到制造精度内，使得一旦组装结构就不需要调谐。RDDS结构的频率误差容限对于基模约为1 MHz，对于偶极模约为几MHz。在X波段频率，这些对应于主要单元尺寸上的微米级误差。这样的分辨率水平需要高度精确的场解算器和大量的计算机资源。并行有限元特征解算器Omega 3 P是在SLAC开发的，可在NERSC的Cray T3 E等大规模并行计算机上运行。该代码被应用于RDDS单元尺寸的设计，精确到制造精度。我们将提出使用这些代码来确定RDDS尺寸的数值方法，并将数值预测与使用这些尺寸金刚石车削的RDDS原型的冷测试测量进行比较。
2000-09-08 physics.acc-ph
Terahertz-driven linear electron acceleration
电子加速器的成本、尺寸和可用性取决于可实现的加速梯度。传统的高亮度射频（RF）加速结构以30-50 MeV/m的梯度工作。用光学或红外源驱动的电子加速器已经证明了比用常规RF结构可实现的加速梯度高几个数量级的加速梯度。然而，激光驱动的尾场加速器需要强飞秒源和直接激光驱动的加速器，并且由于操作的短波长而遭受低聚束电荷、亚微米公差和亚飞秒定时要求。在这里，我们展示了第一个线性加速的电子与keV的能量增益使用光学产生的太赫兹（THz）脉冲。太赫兹驱动的加速结构使得高梯度电子或质子加速器具有简单的加速结构、高重复率和每束团显著的电荷。将加速器的操作频率增加到THz频带中允许由于减少了关于击穿和脉冲加热的复杂性而大大增加的加速梯度。采用全光学方法在THz频段实现了GV/m范围内的电场。随着最近在经由稍微亚皮秒脉冲的光学整流产生THz脉冲方面的进展，特别是在转换效率和多周期脉冲方面的改进，使加速梯度比常规直线加速器（LINAC）增加两个数量级已经成为可能。这些具有极短电子束的超紧凑THz加速器具有巨大的潜力，可以对自由电子激光、未来的线性粒子对撞机、超快电子衍射、x射线科学以及x射线和电子束的医学治疗产生变革性影响。
2015-03-09 physics.acc-ph
Design criteria for a beam-driven resonant passive transverse deflector for longitudinal beam diagnostics
Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY（德国电子同步加速器研究所）
提出一种无需外部射频源的束流驱动谐振无源横向偏转器设计准则，利用尾场零交叉实现高时间分辨率纵向诊断，在European XFEL布局中实现约33 fs分辨率。
2026-06-24 physics.acc-ph
