Expression of Interest in R&D towards a Neutrino Factory Based on a Storage Ring and a Muon Collider
我们正在探索基于μ子存储环的中微子工厂的可行性。在这种情况下,nu_mu和nubar_e的光束来自mu-粒子的衰变(或者,nubar_mu和nu_e来自mu+)。μ子来自于兆瓦级质子束入射到核目标上产生的低能π介子的衰变。μ子被捕获到磁通道中,通过液氢中的电离“冷却”,加速到50 GeV量级的能量,并注入存储环。一个非水平的环可以将中微子束传送到一个现场探测器,也可以传送到两个相隔全球距离的场外探测器。这样的中微子工厂是现有加速器技术的一个具有挑战性的扩展。这也是一条通往μ子对撞机的自然之路,因为这两个设施在储存环上游有许多共同的元素。在正式的设计研究之前,必须在几个关键领域进行研发,例如详细的模拟和实际的目标和冷却实验。这是在国家实验室和大学推进加速器物理学领域的一个极好的机会。
1999-11-06 physics.acc-ph
A high luminosity ERL on ring e-e+ collider for a super charm factory
提出了一种用于环形正负电子对撞机的高亮度能量回收直线加速器。结果表明,当质心能量为3.77 GeV时,可以获得亮度L=2.3 × 10^35 cm^-2s^-1。简要讨论了这台机器在研究粲粒子性质中的物理目标。
2009-04-30 physics.acc-ph
Perspectives for Muon Colliders and Neutrino Factories
高亮度μ子束是未来的设施,如中微子工厂,希格斯工厂或多TeV μ子对撞机所需要的。研发路径涉及许多方面,其中对入射μ子束的冷却至关重要。
2016-06-02 physics.acc-ph
Higgs Factory and 100 TeV Hadron Collider: Opportunity for a New World Laboratory within a Decade
有人建议建造一个周长为80-100公里的未来圆形对撞机(FCC),它最终可能包含一个圆形的e+e环对撞机,作为希格斯工厂和一个100 TeV的强子对撞机。这些建议促使我们提出一种方法,即该项目位于SSC隧道的位置,这是有史以来隧道成本最低的地方。低隧道成本将使其具有成本效益的定位100 TeV强子对撞机在270公里周长隧道,使用4.5特斯拉超导磁体。SSC隧道本身将用于容纳希格斯工厂和强子对撞机的注入器。希格斯工厂的注入器也将被用作X射线自由电子激光的驱动器,该激光具有独特的蛋白质晶体学能力。该项目位于具有有利的地质技术的位置,以实现最低成本的隧道,以及SRF和超导磁体的低成本/低风险技术,为在十年内建立拟议的实验室提供了可能性。
2014-02-24 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
From Neutrino Factory to Muon Collider
在总结了中微子工厂和μ子对撞机之间的重要共同点之后,讨论了它们的主要区别。这些包括更大的冷却因子(六维发射度约为10^6),更少的μ子聚束(每个电荷可能只有一个),以及加速到更高的能量,这意味着一些冷却和加速子系统的技术选择显着不同。最后的储物戒指也大不相同。然而,中微子工厂可以作为通往μ子对撞机的关键垫脚石。
2011-02-08 hep-ph physics.acc-ph
Mitigating Radiation Impact on Superconducting Magnets of the Higgs Factory Muon Collider
最近对希格斯玻色子的发现提高了人们对低能中光度μ子对撞机作为希格斯工厂(HF)的兴趣。HF储存环(SR)的初步设计是基于cos-theta Nb 3Sn超导(SC)磁体,线圈内径范围从50 cm的相互作用区域中的16 cm的电弧。线圈横截面的选择是基于操作裕度、场质量和失超保护考虑因素,以提供用于束管、氦通道和内吸收器(衬里)的足够空间。在62.5-GeV μ子能量和每束2 x 10^12 μ子的情况下,μ子衰变产生的电子在SC磁体中沉积约300 kW,或前所未有的1 kW/m动态热负荷,这对应于多MW室温当量。基于建立的详细MARS 15模型和密集的模拟,为整个SR设计了一个复杂的保护系统,以使SC线圈中的峰值功率密度安全地低于失超极限,并将冷质量的动态热负荷降低100倍。该系统包括紧密的钨掩模在磁体互连区域和椭圆形钨衬垫优化每个磁铁。
2015-01-29 physics.acc-ph
The Higgs Factory Muon Collider Superconducting Magnets and Their Protection Against Beam Decay Radiation
低能中光度μ子对撞机(MC)正在研究作为一个可能的希格斯工厂(HF)。来自μ子衰变的电子将在HF对撞机环的超导磁体中沉积超过300 kW。这对MC储存环(SR)和相互作用区(IR)中使用的超导(SC)磁体提出了重大挑战。提出了在大孔径中提供高操作梯度和磁场的磁体设计,以容纳由于低\b{eta} * 而产生的大尺寸μ子束,以及冷却系统以拦截来自衰变电子诱导的簇射的大量热沉积。晶格元件MC SR中热沉积的特定分布需要大孔径磁体来容纳厚的高Z吸收体以保护SC线圈。基于开发的MARS 15模型和密集的模拟,一个复杂的辐射防护系统的对撞机SR和IR的设计,使超导线圈的峰值功率密度低于失超极限,并减少动态热沉积在冷质量的一个因素100。该系统由紧密的钨掩模在磁体互连区域和椭圆形钨衬垫在磁体孔径优化为每个磁体。它还减少了对撞机探测器中的背景粒子通量。
2018-07-19 physics.acc-ph
A Pulsed Synchrotron for Muon Acceleration at a Neutrino Factory
4600 Hz脉冲同步加速器被认为是一种用于中微子工厂的4 - 20 GeV/c超导RF腔加速冷μ子的手段。通过低机器占空比加上100微米厚的晶粒取向硅钢片和250微米直径的铜线,涡流损耗被控制在低于1兆瓦。具有在单个磁体内交替的20 T/m梯度的组合功能磁体形成晶格。μ子存活率为83%。
2003-10-06 hep-ex physics.acc-ph
HELEN: Traveling Wave SRF Linear Collider Higgs Factory
本文提出利用行波 SRF 加速结构建造 HELEN 希格斯工厂,阐述其低峰值场、高 $R/Q$ 等优势,并给出技术挑战应对及亮度、能量升级方案。
2023-07-12 physics.acc-ph
Higgs boson muon collider factory: h0, A, H studies
最近在LHC上发现了希格斯玻色子,质量接近125 GeV/c,我们重新提出了研究和建造μ子对撞机希格斯工厂来研究S通道中的希格斯粒子[1]。这是第一作者在1992年首次提出的。研究希格斯玻色子对于寻找新物理学的线索至关重要。能源部MAP计划的形成,6D μ冷却方法的最新进展,模拟和瞄准使其成为此时启动的可行项目。这个对撞机可以放在FNAL的网站上。
2012-04-30 hep-ph physics.acc-ph
Studies toward a Candidate IDS Neutrino Factory Front-End Configuration
介绍了IDS中微子工厂的一个前端方案。该方案是基于研究2A的例子捕获,聚束和相位能量旋转的μ子从质子源的中微子工厂,和目标是捕获的最大数量的μ子在一串201.25 MHz的射频聚束。我们提出了一个候选发布场景,该场景略短于研究2A示例,其参数针对较小的磁场和梯度进行了优化。我们考虑性能的变化与可实现的梯度,获得可接受的捕获与降低梯度。我们还考虑到生产目标性能的变化,并根据成本研究的实际要求制定规格。
2012-07-17 physics.acc-ph
Solving Critical Problems of the Muon Collider Higgs Factory: Optics, Magnets and their Protection, Detector Backgrounds
目前正在研究一个低能中光度μ子对撞机(MC),作为可能的希格斯工厂(HF)。来自μ子衰变的电子将在HF对撞机环的超导磁体中沉积超过300 kW。这对MC储存环(SR)和相互作用区(IR)中使用的超导(SC)磁体提出了重大挑战。提出了磁体设计,其在大孔径中提供高操作梯度和磁场以容纳大尺寸的μ子束(由于低β *),以及冷却系统以拦截来自由衰变电子引起的簇射的大量热沉积。MC SR晶格元件中的热沉积的分布需要大孔径磁体,以便容纳厚的高Z吸收体来保护SC线圈。基于开发的MARS 15模型和密集的模拟,一个复杂的辐射防护系统的对撞机SR和IR的设计,使超导线圈的峰值功率密度低于失超极限,并减少动态热沉积在冷质量的一个因素100。该系统由紧密的钨掩模在磁体互连区域和椭圆形钨衬垫在磁体孔径分别优化每个磁铁。这也减少了对撞机探测器中的背景粒子通量。
2022-03-17 physics.acc-ph
Front End And HFOFO Snake For a Muon Facility
中微子工厂或μ子对撞机需要捕获和冷却大量的μ子。在中微子工厂和μ子对撞机的情况下,研究了质子源靶产生的μ的俘获、聚束、相能旋转和初始冷却等情况。它们需要一个从靶开始的漂移段、一个聚束段和一个通向冷却通道的α-δE旋转段。目前优选的冷却通道设计是横向和纵向冷却μ+和μ-的“HFOFO蛇形”配置。介绍了设计的现状,并讨论了各种变化。
2016-12-28 physics.acc-ph
Reducing backgrounds in the higgs factory muon collider detector
125 GeV希格斯工厂(HF)μ子对撞机(MC)的初步设计已经确定了HF探测器上巨大的本底载荷。这与12倍更高的μ介子衰变概率在HF相比,以前研究的1.5 TeV MC。作为MARS 15优化研究的结果,它表明,与精心设计的保护系统中的相互作用区域,在机器探测器接口和探测器内,可以减少背景率到一个可管理的水平,类似于实现优化的1.5-TeV的情况下。HF探测器背景的主要特点,提出的配置发现。
2014-09-05 physics.acc-ph physics.ins-det
Muon Collider/Neutrino Factory: Status and Prospects
在1990年代,一项国际合作一直在研究建造和操作一台高能高光度$μ^+μ^-$对撞机的可能性。这样一台机器可能是将我们的发现范围扩展到LHC之外的首选方法。最近,一个不断增长的合作正在探索存储μ子束“中微子工厂”的潜力,以阐明中微子振荡。中微子工厂可能是μ子对撞机的一块有吸引力的垫脚石。它的建造可能在未来十年内可行,可能对中微子物理学产生重大影响。
2000-01-25 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
Muon Cooling Progress and Prospects for an S-channel Muon Collider Higgs Factory
基于μ子的加速器有可能使强度和能量前沿的设施成为可能。μ子储存环可以作为高精度的中微子源,μ子对撞机是TeV或多TeV对撞机的理想技术。近年来,μ子加速器设计的进展稳步推进。关于6D μ子冷却,现在存在提供超过5个数量级的发射度降低的详细且现实的设计。此外,探测器性能研究表明,适当的像素和定时分辨率,在对撞机探测器的背景可以显着减少,从而使高质量的物理结果。由于在μ子系统的设计和模拟、技术开发和系统演示方面的这些和其他进展,基于μ子存储环的中微子源和μ子对撞机似乎比以往任何时候都更可行。μ子对撞机现在可以说是多TeV轻子对撞机和S通道希格斯通道最引人注目的方法之一。
2015-11-04 hep-ex physics.acc-ph
Beam Dump problem and Neutrino Factory Based on a $e^+e^-$ Linear Collider
$e^+e^-$直线对撞机的粒子束在主作用点碰撞后,可以用来建造具有特殊参数的中微子工厂。我们还简要讨论了可能的应用程序的一些元素的建议计划,以标准的固定目标实验和新的实验与$ν_μN$相互作用。
2014-10-02 hep-ph physics.acc-ph
Muon Collider Higgs Factory for Snowmass 2013
我们提出了建设,并详细描述,一个紧凑的μ子对撞机s通道希格斯工厂。
2013-08-09 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
A Cost-Effective Design for a Neutrino Factory
在美国,欧洲和日本的中微子工厂的设计。这种类型的设施从高能储存环中的μ子衰变中产生强烈的中微子束。在美国,2001年完成了中微子工厂的第二次详细可行性研究。自从那份报告发表以来,人们在μ子束的聚束、冷却和加速方面提出了新的想法。我们已经将这些想法纳入了新的设施设计中,我们将其命名为研究2B(ST2B),这将比FS2设计节省大量成本。
2005-11-10 physics.acc-ph
Report of the ICFA Beam Dynamics Workshop 'Accelerators for a Higgs Factory: Linear vs. Circular' (HF2012)
本文是ICFA束流动力学研讨会“希格斯工厂加速器:线性与圆形”(HF 2012)的总结报告。它讨论了四种类型的加速器作为希格斯工厂的可能候选者:线性e+e对撞机,圆形e+e对撞机,μ子对撞机和光子对撞机。比较包括:物理范围、性能(能量和亮度)、升级潜力、技术成熟度和准备程度以及需要进一步研发的技术挑战。
2013-02-15 hep-ex physics.acc-ph
Towards the optimal energy of the proton driver for a neutrino factory and muon collider
从HARP实验的质子从钽靶产生π介子的截面数据已与建议的中微子工厂或μ子对撞机的前端通道的接受度进行卷积,并在HARP测量的全相空间上积分,以确定μ子产额的束能量依赖性。这允许确定用于这些项目的质子驱动器的最佳束流能量。由于厚靶中强子簇射的发展,对截面数据进行了与束流能量有关的放大校正。结论是,对于恒定的束流功率,产额在束流能量约为7 GeV时最大,但在4<Tbeam < 11 GeV时,产额在最大值的10%以内,在Tbeam低至2 GeV时,产额在最大值的20%以内。这一结果与使用哪一个HARP组的结果以及使用哪一个π介子发生器计算厚靶效应无关。
2010-11-11 hep-ph physics.acc-ph
The Case for a Muon Collider Higgs Factory
我们建议建造一个紧凑的μ子对撞机希格斯工厂。这样一台机器每年可以产生高达14,000个8 \sim 10^{31} cm^-2 sec^-1的干净希格斯粒子,从而能够最精确地测量质量、宽度和希格斯-汤川耦合常数。
2013-07-23 hep-ph physics.acc-ph
Storage Ring And Interaction Region Magnets For A μ+μ- Higgs Factory
低能μ子对撞机(MC)为研究最近发现的希格斯玻色子提供了独特的机会。然而,由于在该机器中具有适度冷却的相对大的束流发射度,因此需要大孔径高场超导(SC)磁体。磁铁还需要足够的余量,以在μ子衰变簇射的大辐射负载下工作。GB/T12500 - 1991 125 GeV c.o.m.超导偶极和四极的通用技术条件Higgs Factory的平均光度约为2 × 10 ~(**)31 cm ~(-2)s ~(-1)。磁体的概念设计和参数的报告。还报道和讨论了磁边缘场对束流动力学的影响以及红外和晶格磁体的辐射防护。
2014-09-18 physics.acc-ph
Physics Opportunities at a Muon Collider
简要回顾了未来基于μ子束的高能对撞机的情况。
1999-02-08 physics.acc-ph
High Luminosity Muon Collider Design
与强子对撞机和电子对撞机相比,μ子对撞机有着独特的技术和物理优势和劣势。它们应被视为是互补的。给出了4 TeV高亮度μ介子-μ介子对撞机和0.5 TeV演示机的参数。我们讨论了这种μ子对撞机中的各种系统。
1996-10-09 physics.acc-ph
A Feasibility Study of an e+e- Ring Collider for Higgs Factory
基于环的Higgs工厂与质心能量为240 GeV居住在现有的LEP隧道研究在一个具体的晶格水平。我们发现,低发射度的晶格是必不可少的,以减轻束辐射对束寿命的影响。为了达到$1.0\times10^{34}{\rm cm}^{-2}{\rm s}^{-1}$的亮度,我们简化了最终聚焦系统,并将其动量孔径提高了5 ~ 2.5%。
2013-09-10 hep-ex physics.acc-ph
HFiTT - Higgs Factory in Tevatron Tunnel
本文提出了一个位于Tevatron隧道中的希格斯工厂。它基于光子对撞机,采用了循环电子直线加速器和光纤激光技术.设计目标是每年产生10,000个希格斯粒子。
2013-06-04 physics.acc-ph
Design Concept of a γ-γCollider-Based Higgs Factory Driven by a Thin Laser Target and Energy Recovery Linacs
γ-γ对撞机一直被认为是希格斯工厂的一个选择。这种光子对撞机通常依靠康普顿背散射产生高能γ光子,并通过γ-γ碰撞进一步产生希格斯玻色子。目前存在的建议或设计概念都选择了非常厚的激光靶(即,高激光光子强度)用于康普顿散射。在本文中,我们提出了一种新的设计概念的γ-γ对撞机利用薄激光靶(即,相对低的光子密度),从而导致低的电子到γ光子的转换率。这一新概念消除了多次康普顿散射中大部分无用和有害的软γ光子,从而改善了探测器本底。它还大大放宽了对激光器高峰值功率的要求,这是一个重大的技术挑战。提高束团重复率和驱动电子束流可以提高γ-γ对撞机的亮度。此外,多程再循环直线加速器可以大大降低直线加速器的成本,并且需要能量回收来降低所需的RF功率。
2012-11-15 physics.acc-ph
Accomplishments of the Heavy Electron Particle Accelerator Program
μ子加速器计划(MAP)已经完成了一项为期四年的关于μ子对撞机可行性和使用中微子储存μ子束的研究。这项研究在其目标上取得了广泛的成功,建立了从125 GeV希格斯工厂到超过10 TeV的重轻子对撞机(HLC)的可行性,以及探索使用微中子储存环(MSR),并建立了MSR可以提供$ν_e (\barν_e)$和$\barν_μ$ $(ν_μ)$束的工厂级强度。对撞机和中微子工厂系统的关键组成部分已经确定。已经获得了所有这些组件的可行设计和详细模拟,包括一些初步的硬件组件测试,为未来的实施奠定了基础,在资源可用的情况下,精确的物理目标变得明显。
2016-12-22 physics.acc-ph
Muon-Muon and other High Energy Colliders
给出了4 TeV和0.5TeV(c-of-m)高亮度μ介子-μ介子对撞机的参数。我们讨论了各种系统,从质子加速器产生μ子所需的,并通过μ子冷却,accelartion和存储在对撞机环进行。对探测器的背景、偏振态进行了分析。我们也看其他类型的对撞机(强子,轻子和光子光子)进行比较。提出了在每种类型的机器中获得增加的能量的技术问题。它们的相对规模和可能的相对成本进行了讨论。
1997-02-17 physics.acc-ph
Muon Collider Machine-Detector Interface
研究了μ子衰变产生的背景和辐射环境对μ子对撞机相互作用区、探测器和机器-探测器接口设计的不利影响。
2012-04-26 physics.acc-ph
DAFNE2: Lattice for a 2 GeV Electron Collider
在DAFNE对撞机升级到中子-反中子能量阈值(2-2.5 GeV c.m.)的总体框架内,修改和不同的选择加速器设计进行了讨论,并提出了一个可能的晶格在1 GeV的主环。实验所要求的这种轻夸克工厂的光度大约是10^31 cm-2 s-1,这在粒子工厂时代很容易实现。
2004-02-18 physics.acc-ph
Recent Progress Towards a Cost-Effective Neutrino Factory Design
中微子工厂,每年从高能储存的μ子束向远程探测器发送$>10^{20}$衰变中微子,已被建议作为精确测量中微子混合矩阵的最终工具。在进行了两轮主要侧重于可行性的设计研究之后,最近一轮研究开始了成本优化进程。新的想法包括使用高频射频腔的μ子“相位旋转”和在非缩放FFAG环中的快速μ子加速。世界范围内的中微子工厂研发工作旨在本十年结束前证明所需技术的可行性。如果这一努力是成功的,下一轮的中微子实验证实了需要一个中微子工厂,及时决定进行中微子工厂建设将是可能的。
2005-07-04 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
Muon colliders and neutrino factories
在过去的十年里,在开发产生、捕获和加速O(1021)μ子/年所需的概念和技术方面取得了重大进展。这一发展为新型中微子源(中微子工厂)和新型极高能轻子-反轻子对撞机(μ子对撞机)铺平了道路。本文综述了中微子工厂和μ子对撞机的动机、设计和研究进展。
2012-02-09 physics.acc-ph
Conditioning and Future Plans for a Multi-purpose 805 MHz Pillbox Cavity for Muon Acceleration
设计并建造了一个805 MHz的RF药盒腔,用于研究μ子对撞机或中微子工厂的μ子束加速和冷却技术。该腔可以在真空或100个大气压的压力下,在室温或在77 K的液氮浴中工作。该腔体的设计便于组装和拆卸,采用铝密封件的螺栓结构。为了对最适合对撞机或工厂的材料和几何形状进行真空和高压击穿研究,腔体端壁的表面可以用不同的材料(例如铜、铝、铍或钼)和不同的几何形状(例如成形窗口或网格结构)来代替。该腔体被设计成适合费米实验室MuCool测试区的5特斯拉螺线管。在本文中,我们提出了真空调节的结果,并讨论了在5特斯拉磁场的测试计划。此外,我们还讨论了铍(一种材料研究表明是理想的对撞机或工厂)端壁的测试计划。
2013-01-30 physics.acc-ph
On The Feasibility of a Pulsed 14 TeV c.m.e. Muon Collider in the LHC Tunnel
我们讨论的技术可行性,关键机器参数和主要挑战的14 TeV的c.m.e.。μ介子对撞机在LHC隧道。对撞机的亮度进行评估的三个替代μ子源-PS同步加速器,由美国μ子加速器计划(MAP)开发的类型之一和低发射度的选择共振μ子对生产的基础上。还讨论了项目的可承受性。
2018-11-26 physics.acc-ph
MICE: The International Muon Ionization Cooling Experiment
μ子束流的电离冷却是中微子工厂或μ子对撞机的关键技术之一。一项国际合作正在卢瑟福阿普尔顿实验室进行一项实验,以证明μ子电离冷却。我们的目标是在2010年完成这项实验。
2006-01-19 physics.acc-ph
Crab Waist collision scheme: a novel approach for particle colliders
在LNF INFN上提出了一种新的碰撞聚束非线性聚焦概念,称为蟹腰(CW)碰撞方案。它已经在意大利的轻子对撞机DAFNE上成功地进行了测试,为两个不同的实验探测器SIDDHARTA和KLOE-2提供了光度。考虑到高效率的计划,增加碰撞光度和其相对简单的实施几个新的对撞机项目已被提出,目前正在开发中。这些是准备于2016年在日本开始调试的SuperKEKB B工厂,在新西伯利亚提出并进入俄罗斯大型科学项目短名单的SuperC-Tau工厂,正在欧洲核子研究中心设计研究的新的100公里电子-正电子未来圆形对撞机(FCC-ee)等。本文描述了CW碰撞方案,讨论了它的优点,并报道了在DAFNE正负电子物理实验室所取得的主要结果。
2016-08-22 physics.acc-ph
R&D efforts towards a neutrino factory
中微子工厂的研发工作进行了概述,特别强调了μ子冷却问题和收集的数据进行目标优化。
2008-12-16 physics.acc-ph physics.ins-det
Further Studies on the Prospects for Many-TeV Muon Colliders
新的自洽参数集的μ子对撞机环的质心能量为10,30和100 TeV的提出和讨论。所有三个参数集都达到了3 x 10^35 /cm^2/s的亮度。参数集受益于HEMC'99研讨会上获得的新见解,该研讨会考虑了多TeV μ子对撞机的可行性。
2000-07-18 physics.acc-ph
The Physics Opportunities and Technical Challenges of a Muon Collider
我们描述了μ子对撞机作为探索高能物理现象的工具的物理机遇和技术挑战。
1999-07-18 physics.acc-ph
Chasing beams and muon colliders
提出了一种为对撞机制造μ子(或其他不稳定粒子)的可能替代方法。它存在于“追逐光束”配置中的碰撞光束,即具有相同方向但具有不同能量的两个光束的碰撞。这将产生具有良好准直性的μ子,从一开始就具有高能量,然后具有更长的寿命。
2014-12-19 physics.acc-ph
Scaling Behavior of Circular Colliders Dominated by Synchrotron Radiation
相当低的希格斯粒子质量使得下一个高能设施很自然地成为一个圆形的e+e-希格斯工厂,然后,在同一个隧道中的下一代p,p对撞机。测量亮度限制现象的同步辐射功率损失,束-束相互作用的限制,和beamstrahlung,标度律的建立,固定的希格斯工厂的所有参数,作为假设的半径$r$,和RF功率$P$的函数。至少是第一个近似值。从历史上看,电子和强子环的加速器形式主要是通过同步辐射对电子的重要性和对质子的不重要性来区分的。虽然电子束在几秒钟内达到平衡,但质子束分布在很长一段时间内基本上完好无损。对于未来的强子对撞机,这种区分将不再有效。这将对未来FCC-PP质子对撞机的设计产生很大影响,其参数可以使用以前仅适用于电子环的公式进行外推。最重要的标度律具有依赖于$r$和$P_{\rm rf}$的光度,该光度仅作为它们的乘积$rP$的函数。这种关系简化了选择一个隧道半径,这是最佳的希格斯工厂和p,p对撞机,而(几乎)最小化的初始成本--通过增加$r$和减少$P$成比例,隧道周长可以增加(如所需的p,p)没有显着增加希格斯工厂的成本。
2015-04-07 physics.acc-ph
Status of $e^+e^-$ Higgs Factory Projects
本文梳理了粒子物理界优先级最高的下一代正负电子希格斯工厂的物理目标,综述了各类拟建方案的现状,对比了环形与直线方案的特点,并介绍了关键技术、运行场景与可持续性方面的最新进展。
2023-11-29 hep-ex physics.acc-ph
Discussion on Muon Collider Parameters at Center of Mass Energies from 0.1 TeV to 100 TeV
使用自洽的对撞机参数集的质量质心能量范围从0.1 TeV到100 TeV的μ子对撞机的一些潜在的能力和设计挑战进行说明。
1999-08-08 physics.acc-ph
2020 Physics Critique: Can a muon collider be operational within the next 30 years?
本文是伯明翰大学的物理硕士评述报告,分析了μ子对撞机的物理潜力与技术可行性,提出3 TeV μ子对撞机的建造路线图,论证其30年内投入运行具备实验可能性。
2025-02-19 physics.acc-ph
Rotating Metal Band Target for Pion Production at Muon Colliders and Neutrino Factories
提出了一种用于μ子对撞机和中微子工厂的高功率π介子产生靶的概念设计。
2002-06-21 physics.acc-ph
Studies for Muon Colliders at Center-of-Mass Energies of 10 TeV and 100 TeV
参数列表的推测μ子对撞机在质心能量为10 TeV和100 TeV。实现给定参数所需的技术进步逐项列出和讨论,并给出了设计目标和约束条件的讨论。多TeV μ子对撞机的一个重要约束是需要最大限度地减少来自对撞机环的中微子辐射。
1999-08-08 physics.acc-ph
A Muon Collider Scheme Based on Frictional Cooling
μ子对撞机将在高能粒子物理学领域开创一个科学研究的新时代。μ子束流的冷却是实现μ子对撞机的最大障碍。对一种基于摩擦冷却的μ子冷却方案进行了蒙特卡罗模拟。确定了与这一计划的技术可行性有关的关键问题,需要进一步研究。如本文所述,对流冷却提供了足够的六维发射率,使发光碰撞成为可能。它在解决μ子冷却问题方面具有令人兴奋的潜力。
2004-10-02 physics.acc-ph
Muon Acceleration Concepts for NuMAX: 'Dual-use' Linac and 'Dogbone' RLA
我们总结了目前的状态,μ子加速的概念,旨在未来的中微子工厂。这些研究的主要目的是通过探索冷却系统的复杂性和加速器复合体的可接受性之间的相互作用来降低总体成本,同时保持性能。为了确保短寿命的μ子有足够的存活,加速必须在高平均梯度下发生。对大的横向和纵向接受度的需要将加速系统的设计驱动到初始低的RF频率,例如,325 MHz,然后随着横向尺寸随着能量的增加而缩小,其增加到650 MHz。在这些频率下的高梯度正常传导RF腔需要极高的峰值功率RF源。因此,超导RF(SRF)腔被选择。我们考虑两个成本效益的方案,用于加速μ子束的可分级中微子工厂:探索所谓的“两用”直线加速器的概念,其中相同的直线加速器结构用于加速H负和μ子,或者,一个基于多通(4.5)“狗骨”RLA的SRF高效设计,可扩展到多通FFAG类弧。
2017-08-03 physics.acc-ph
Muon capture for the front end of a muon collider
讨论了μ+-μ-对撞机μ子捕获前端的设计。在前端,靶上的质子束会产生次级π介子,这些介子会漂移到俘获传输通道中,衰变成μ介子。一系列射频腔将产生的μ子束形成不同能量的束串,使束串排列成(几乎)相等的中心能量,并启动电离冷却。然后,μ子被冷却并加速到高能量,进入储存环进行高能高光度碰撞。我们最初的设计是基于有点类似的前端的国际设计研究(IDS)中微子工厂。
2012-02-23 physics.acc-ph
Muon Collider Lattice Concepts
μ子对撞机在晶格设计中提出了许多具有挑战性的问题-低β星,小周长,大物理和动态孔径-必须解决这些问题,以便实现它为高能物理提供的独特机会。这一贡献提出了基本的解决方案,使人们有可能实现的目标,为能源前沿对撞机和希格斯工厂的Nb 3Sn磁体参数。
2018-06-22 physics.acc-ph
Muon collider interaction region design
μ子对撞机相互作用区(IR)的设计提出了许多挑战,这些挑战来自于低β* < 1 cm,相应的大β函数值和IR磁体处的束流尺寸,以及保护超导磁体和对撞机探测器免受μ子衰变产物影响的必要性。因此,红外光学系统、磁体和机器-探测器接口的设计是强烈交错和迭代的。1.5 TeV c.o.m.的一致性解决方案。介绍了μ子对撞机IR。它可以提供1034 cm-2s-1的平均亮度,并对磁体和探测器组件进行适当的保护。
2012-04-25 physics.acc-ph