Coherent radiation of an ultra-relativistic charged particle channeled in a periodically bent crystal
提出了一种新型的波荡器辐射，它是由超相对论粒子沿周期性弯曲晶面或晶轴传播产生的。电磁辐射主要是由于粒子轨迹的弯曲而产生的，粒子轨迹遵循通道的形状。该波荡器的参数完全限定辐射（自发辐射和受激辐射）的光谱和角分布，其取决于晶体和晶面（轴）的类型、射弹的类型及其能量以及弯曲通道的形状，并且因此可以通过改变这些特性而显著地改变。作为一个例子，我们考虑的声感应辐射（AIR），这是由超相对论粒子在一个晶体，这是弯曲的横向声波通道产生的。AIR机制允许使波荡器的主要参数在宽范围内变化，这在基于周期性磁场中以及激光辐射场中的粒子运动的波荡器中是不可接近的。可以容易地使AIR的强度大于线性晶体中的辐射强度，并且可以通过改变晶体中声波的频率和振幅而在宽范围内变化。本文还讨论了产生高能光子（keV-MeV）的受激发射的可能性。
2001-09-18 physics.acc-ph
Verification of crystal collimation model in experiment
在相对论重离子对撞机和Tevatron上的实验和计算机模拟中对晶体准直的研究表明，在很宽的角度范围内观察到了强的相干效应。我们的理论解释了相干散射对弯曲晶体原子平面的势的影响，它放大了加速器中的束扩散的数量级。弯曲晶体中的这种相干散射正在CERN SPS实验中进行研究。我们目前的SPS和Tevatron实验的Monte Carlo预测，并显示在大型强子对撞机晶体准直相干散射效应的影响。
2006-09-23 physics.acc-ph
A Possibility of Volume Refraction of Negative Relativistic Particles in Bent Crystals
研究了高能正负粒子在均匀弯曲晶体中的体相干偏转。对势散射的一般分析表明，一大类碰撞的标准屏蔽势可以引起负粒子（反质子、电子）的体积折射，而不是正粒子（质子、正电子）的体积反射。
2007-07-26 physics.acc-ph physics.atom-ph physics.gen-ph
Stable propagation of a modulated positron beam in a bent crystal channel
研究了正电子束在平面晶体通道中的传输。它表明，光束保留其调制在足够大的穿透深度，这打开了使用晶体波荡器作为硬X射线的相干源的前景。这一发现是开发在硬X射线和伽马射线范围内辐射的新型激光器的重要里程碑。
2010-11-25 physics.acc-ph
Contribution of incoherent effects to the orientation dependence of bremsstrahlung from rapid electrons in crystal
晶体中相对论性电子的韧致辐射截面分为相干和非相干部分（非相干部分是由于晶体中原子的热运动引起的）。虽然晶体中的非相干辐射的光谱与非晶介质中的光谱相似，但由于电子通量在晶体中的重新分布，非相干辐射强度可以表现出对晶体取向的实质依赖性。在本文中，我们应用我们的方法的非相干韧致辐射模拟早期开发的解释最近在美因茨微波MAMI获得的一些实验结果。
2010-07-07 hep-ph physics.acc-ph physics.comp-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
Demodulation of a positron beam in a bent crystal channel
本文用扩散方法研究了正电子束在平面晶体通道中的演化。给出了形式主义的详细描述。引入了一个新的参数，解调长度，代表沟道光束在晶体中保持其调制的深度的定量测量。它表明，存在的晶体通道的解调长度足够大，使用晶体波荡器作为硬X射线的相干源。这一发现是开发一种辐射硬X射线和伽马射线范围的新型激光器的关键里程碑。
2011-01-21 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
Coherent effects in crystal collimation
我们目前的理论，在晶体准直实验中观察到的相干效应，是在很好的定量协议与RHIC和Tevatron数据。我们表明，弯曲晶体中的相干散射强烈放大光束扩散，与非晶材料相比，有效辐射长度缩短了几个数量级。这种相干散射可以取代加速器准直系统中传统的无定形散射。我们预测，晶体准直的负粒子可以作为强的积极的，不像沟道效应。这为负粒子在加速器中的有效晶体操纵开辟了一条原则性途径。它可以用Tevatron上的反质子晶体准直来证明。我们预测即将到来的Tevatron实验，质子和反质子的强烈影响。
2006-11-26 physics.acc-ph
Numerical Calculation of Coherent Synchrotron Radiation Effects Using TraFiC4
相干同步辐射（CSR）发生在短束团在强烈弯曲的轨道上行进时。它对高质量光束的影响可能是严重的，并且在定性上得到了很好的理解。然而，对于定量结果，人们必须依赖于数值方法。存在利用不同方法的若干模拟代码。我们详细描述了代码TraFiC4在DESY开发的设计和分析的目的，从第一原理的问题，并解决运动方程的扰动或自洽。给出了计算结果并与实验数据进行了比较。此外，我们给出的例子，如何代码可以用来设计光束线，由于CSR的发射度增长最小。
2000-09-26 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
Observation of the Askaryan Effect: Coherent Microwave Cherenkov Emission from Charge Asymmetry in High Energy Particle Cascades
我们提出了第一个直接的实验证据，在近40年前由Askaryan预测的高能粒子簇射的电荷过剩。我们在SLAC最终聚焦测试束设施中将来自28.5 GeV电子的皮秒脉冲的韧致辐射光子引导到3.5吨的硅砂靶中，产生数米长的电磁簇射。一系列的天线跨越0.3至6千兆赫被用来检测强大的，亚纳秒射频脉冲产生的淋浴时，存在。测量的电场强度与完全相干的辐射过程是一致的。脉冲显示出100%的线性偏振，与切伦科夫辐射的预期一致。的场强与深度密切遵循预期的粒子数密度分布的级联，一致的过量电荷沿簇射分布的排放。因此，这些测量提供了强有力的支持，旨在检测高能宇宙射线和中微子通过相干无线电发射从他们的级联实验。
2000-11-01 astro-ph hep-ex hep-ph
Experimental evidence of independence of nuclear de-channeling length on the particle charge sign
在相干相互作用下，粒子经历与晶格的相关碰撞，并且它们的运动导致在原子平面的场中的限制，即粒子沟道。除了与晶格相干地相互作用之外，粒子还遭受与单个核的非相干相互作用，并且可能离开它们的有界运动，即，他们就会切断通道后者是晶体辅助粒子转向中相干相互作用应用的主要限制因素。我们在CERN的H4-SPS外场上实验研究了120 GeV/c $e^{-}$和$e^{+}$在弯曲硅晶体中的去跃迁性质。我们发现，虽然$e^{-}$（$2\pm2$ $\%$）和$e^{+}$（$54\pm2$ $\%$）的通道效率显著不同，但它们的核去通道长度是相当的，$e^{-}$的$(0.6\pm0.1)$ mm和$e^{+}$的$(0.7\pm0.3)$ mm。正电子和电子的核退散长度相等的实验证明被解释为在核场中的通道粒子无论其电荷如何都经历了类似的动力学。
2017-01-13 hep-ex physics.acc-ph
Compact ultrafast intense LWFA-driven crystal-based source of $γ$-radiation, positrons and neutrons
INFN Ferrara Division（意大利国家核物理研究所费拉拉分部）；Ulsan National Institute of Science and Technology（蔚山科学技术院）；Gwangju Institute of Science and Technology, Institute for Basic Science（光州科学技术研究院基础科学研究院）；Université Paris-Saclay, CNRS/IN2P3, IJCLab（巴黎萨克雷大学，法国国家科学研究中心/法国国家原子能研究所）
提出并模拟一种紧凑型激光驱动源，结合LWFA与取向晶体靶，增强电子束向γ射线、正电子和中子的转换，产额提升约2倍，亮度提升6-8倍，并实现可调谐准单色辐射。
2026-10-01 physics.acc-ph
Partially Coherent X-Ray Oscilex Radiation from a FEL-Modulated Positron Bunch during Its Planar Channeling in a Crystalline Undulator
A.I. Alikhanyan National Science Laboratory (Yerevan Physics Institute)（A.I.阿里哈尼扬国家科学实验室（埃里温物理研究所））
研究正电子束在晶体行波中通道化时产生的部分相干振荡辐射，揭示其频率特性及高增益机制。
2025-12-10 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
Accelerator Measurements of the Askaryan effect in Rock Salt: A Roadmap Toward Teraton Underground Neutrino Detectors
我们报告进一步SLAC测量的Askaryan效应：相干无线电发射的电荷不对称的电磁级联。我们使用合成岩盐作为介电介质，并在最终聚焦测试束处由GeV韧致辐射光子产生级联。我们将先前的发现测量扩展到更宽的参数空间范围，并探索对大规模超高能中微子探测器具有巨大潜在兴趣的电介质中的效应：岩盐（岩盐），它天然存在于高纯度地层中，在许多情况下含有数百立方公里的水当量质量。我们观察到强相干脉冲无线电发射的频率从0.2-15 GHz。通过埋设双极化天线的网格来确定线极化的高度，并跟踪簇射周围电场矢量方向随方位角的变化。在4个数量级的簇射能量的相干性。在UHF和微波频率的两个数量级上测试辐射的频率依赖性。我们还首次观测到了来自Askaryan电荷过剩的相干跃迁辐射，其结果与理论预言符合得很好。基于这些结果，我们进行了详细的和保守的模拟一个现实的GZK中微子望远镜阵列内的盐丘，我们发现它能够检测10个或更多的事件，每年从最保守的GZK中微子模型。
2004-12-17 astro-ph hep-ex physics.acc-ph
FCC-ee positron source from conventional to crystal-based
本文研究用单晶的晶格相干效应替代FCC-ee传统非晶靶正电子源，模拟显示该方案可使沉积功率降低14%，同时使可接受正电子产额提高10%。
2025-02-10 physics.acc-ph
