Muon colliders and neutrino factories are attractive options for future facilities aimed at achieving the highest lepton-antilepton collision energies and precision measurements of parameters of the neutrino mixing matrix. The performance and cost of these depend sensitively on how well a beam of muons can be cooled. Recent progress in muon cooling design studies and prototype tests nourishes the hope that such facilities can be built in the decade to come.
Input to the SCAC Facilities Subcommittee from the U.S. Muon Collider Collaboration
Fermi National Accelerator Laboratory(费米国家加速器实验室);University of Tennessee, Knoxville(田纳西大学诺克斯维尔分校);Stony Brook University(石溪大学);University of Chicago(芝加哥大学);Tufts University(塔夫茨大学);Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室)
Enabling Intensity and Energy Frontier Science with a Muon Accelerator Facility in the U.S.: A White Paper Submitted to the 2013 U.S. Community Summer Study of the Division of Particles and Fields of the American Physical Society
Richness out of smallness: a Possible Staged Blueprint on Future Colliders
新颖的碰撞方法和丰富的现象对于保持高能碰撞物理学更加强大和有吸引力至关重要。在本文中,我们提出了一个未来高能对撞机的阶段性蓝图:从中微子-中微子碰撞,中微子-轻子碰撞到电子-μ子和μ子-μ子碰撞。TeV量级μ子的中微子束是丰富高能对撞计划的一个很好的候选者,可以作为迈向高能μ子对撞机的一个实际步骤,这仍然需要几十年的研发。中微子-中微子碰撞为探测重Majorana中微子和有效中微子质量提供了一种很有前途的方法;中微子和反中微子湮灭成Z玻色子在10 K pb水平具有巨大的截面;轻子-中微子碰撞有利于W玻色子质量的精确测量。只有最小量的积分亮度,人们可以想象“小而富”。本文件总结了目前的状态和路线图,以介子-介子对撞机具有较少的挑战性技术所需的中间设施,其中各种各样的物理目标可以实现。一个关于新型对撞机的(预备)实验室可以吸引大量的国际兴趣和合作。
High-level environmental sustainability guidelines for large accelerator facilities
John Adams Institute, University of Oxford(牛津大学约翰亚当斯学院);ASTeC, UKRI, STFC Daresbury Laboratory(英国研究理事会科学和技术设施委员会达尔斯伯里实验室);The Cockcroft Institute, Sci-Tech Daresbury(科克克罗夫特研究所);STFC, UKRI(英国研究理事会科学和技术设施委员会);EP Department, CERN(欧洲核子研究中心实验物理部);Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY(德国电子同步加速器);ISIS Neutron and Muon Source, STFC Rutherford Appleton Laboratory(STFC卢瑟福阿普尔顿实验室ISIS中子和缪子源)
The future prospects of muon colliders and neutrino factories
描述了μ子束在高能物理应用中的潜力以及产生高质量μ子束的挑战。两种建议的方法提供高强度μ子束,质子驱动源和正电子驱动源,进行了描述和比较。质子驱动器的概念是基于μ子加速器计划(MAP)的研究。MAP的工作重点是提供基于μ子的设施的路径,从中微子工厂到μ子对撞机,可以跨越强度和能量前沿的研究需求。低发射度μ子加速器(LEMMA)的概念,它使用正电子驱动的源,提供了一个有吸引力的路径非常高的能量轻子对撞机与改进的粒子背景。最近的研究,14 TeV μ子对撞机在大型强子对撞机隧道,它可以利用现有的欧洲核子研究中心的注入器和基础设施,并提供物理达到相当于100 TeV的FCC-hh,在较低的成本和更清洁的物理条件,也进行了讨论。目前的设计和R&D的努力,对这些来源的状态进行了描述。还介绍了为每个概念建立设施路径所需的重要研发摘要。
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。