MICE Overview
μ子电离冷却为中微子工厂或μ子对撞机提供了制备所需的高亮度光束的唯一实用解决方案。Muon Ionization Cooling Experiment(MICE)是在Rutherford Appleton Laboratory(UK)进行的。它包括一个专用的光束线,旨在产生一系列的输入发射度和动量与飞行时间和切伦科夫探测器选择一个纯μ子束。发射度的第一次测量是在上游磁谱仪中用一个闪烁的光纤跟踪器进行的。随后将有一个冷却单元,交替使用液氢中的能量损失和射频腔的加速。与第一和另一粒子识别系统相同的第二光谱仪提供出射发射度的测量。预计在2009年底,束流和许多粒子识别探测器将进入最后调试阶段,输入束流发射度的首次测量将在2010年进行。将描述调试、发射度测量和冷却的步骤。
2009-10-19 hep-ex physics.ins-det
Electron-Muon Ranger: performance in the MICE Muon Beam
μ子电离冷却实验(MICE)将对电离冷却进行详细研究,以评估该技术的可行性。为了执行这个计划,MICE需要一个有效的粒子识别(PID)系统来识别μ子。Electron-Muon Ranger(EMR)是一种全主动跟踪量热计,它构成PID系统的一部分,并标记穿过冷却通道而不衰减的μ子。探测器能够以98.6%的效率识别电子,为MICE束提供超过99.8%的纯度。在100-280 MeV/ $c$的范围内,EMR也被证明是一个强有力的工具,μ子动量的重建。
2015-11-03 hep-ex physics.ins-det
The design and construction of the MICE Electron-Muon Ranger
电子-μ子Ranger(EMR)是安装在μ子电离冷却实验(MICE)束线上的全主动跟踪量热计。该实验将演示电离冷却,这是实现中微子工厂和/或μ子对撞机所需的基本技术。EMR是用来测量由μ子、电子和π子组成的低能束流的性质,并对粒子进行识别的。该探测器由59个三角形闪烁体条的48个正交层组成。使用FPGA定制电子器件和市售模块实现读出。本文介绍了探测器的建设,从它的设计到它的调试与宇宙数据。
2016-07-18 physics.ins-det
MICE Particle Identification Systems
卢瑟福阿普尔顿实验室(RAL)正在建造国际μ子电离冷却实验(MICE),以证明μ子束电离冷却的可行性。这是发展介子对撞机和基于储存环中介子衰变的中微子工厂所需的主要技术步骤之一。MICE将使用粒子探测器来高精度地测量冷却效果,实现0.1%或更好的发射率测量精度。粒子ID探测器和跟踪器必须在由于高的磁边缘场和RF噪声而导致的恶劣环境条件下工作。我们将简要描述MICE粒子i. d。探测器系统,并显示这些探测器的一些当前性能测量。
2009-10-07 physics.acc-ph physics.ins-det
Progress of the MICE experiment
国际μ子电离冷却实验(MICE)将对μ子束的电离冷却进行系统的研究。该演示基于中微子工厂冷却通道的简化版本。由于发射度测量将在逐粒子的基础上进行,因此已经开发了复杂的束流仪器来测量粒子坐标和定时与RF。μ子束线的特点和初步测量的束流发射度,使用粒子的粒子方法,只有飞行时间探测器系统,已执行(MICE步骤I)。2015年,决定冷却性能的特性研究(MICE步骤IV)的数据采集刚刚开始,而再加速电离冷却的演示预计将于2017年进行。
2015-10-29 physics.acc-ph physics.ins-det
The design of the time-of-flight system for MICE
国际μ子电离冷却实验(MICE)将对μ子束的电离冷却进行系统的研究。由于发射度测量将在逐粒子的基础上进行,因此需要复杂的束流仪器来测量粒子坐标和定时与RF。MICE飞行时间系统将在由于高粒子率、边缘磁场和来自RF暗噪声的电子背景而造成的恶劣环境中以优于每平面70 ps的分辨率测量定时。
2007-12-28 physics.ins-det
The liquid-hydrogen absorber for MICE
μ子电离冷却实验(MICE)已在STFC卢瑟福阿普尔顿实验室建立,以证明通过电离冷却的μ子束相空间缩减的原理。未来的质子中微子工厂或μ介子对撞机将需要μ介子束冷却。通过使束通过能量吸收材料(诸如液氢)并且然后使用RF腔重新加速束来实现电离冷却。本文介绍了为MICE建造的氢系统,包括:液氢吸收器、相关的低温和气体系统、控制和监测系统以及必要的安全工程。介绍了该系统在冷却、液化和稳定运行方面的性能。
2018-07-09 physics.acc-ph physics.ins-det
The design, construction and performance of the MICE target
为MICE μ子束服务的π介子生产目标由一个钛圆柱体组成,它浸入ISIS质子束的光环中。随着质量保证程序,电磁驱动和控制系统,读出电子,和数据采集系统的设计和建设的MICE目标系统进行了描述。目标的性能与提供给MICE μ子束的粒子率一起呈现。最后,在ISIS的目标的操作所产生的束流损失作为粒子率的函数进行评估,并导出的目标的操作参数。
2013-03-06 hep-ex physics.acc-ph physics.ins-det
The design and commissioning of the MICE upstream time-of-flight system
在RAL的MICE实验中,上游飞行时间探测器用于入射μ子束中的粒子识别,用于实验触发和相对于以201 MHz工作的加速RF腔的精确定时(sigma_t ~ 50 ps)。的MICE的飞行时间系统的上游部分的建设和所做的测试,以表征其各个组件。探测器的时间分辨率约为50-60 ps。测试梁的性能和初步结果得到的光束在RAL的报告。
2010-03-03 physics.ins-det
The design, construction and performance of the MICE scintillating fibre trackers
国际μ子电离冷却实验(MICE)中的带电粒子跟踪将使用两个螺线管光谱仪进行,每个螺线管光谱仪都装有基于350 μm直径的闪烁光纤的跟踪探测器。跟踪器的设计和建设的质量保证程序,光子检测系统,读出电子,重建和模拟软件和数据采集系统一起描述。最后,性能的MICE跟踪器,确定使用宇宙射线,提出。
2010-07-11 physics.ins-det
Multiple Coulomb Scattering of muons in Lithium Hydride
多重库仑散射(MCS)是当带电粒子穿过材料时发生的公知现象。在MuScat实验中对穿过低$Z$材料的μ子的测量表明,理论模型和模拟代码,如GEANT 4(v7.0),高估了散射。μ子电离冷却实验(MICE)测量了穿过液氢或氢化锂(LiH)能量吸收剂的μ子束的冷却,作为开发μ子加速器设施(如中微子工厂或μ子对撞机)计划的一部分。发生在吸收材料中的能量损失和MCS是改变冷却通道的性能的竞争效应。因此,需要测量MCS,以验证用于预测未来加速器设施的冷却性能的模拟。我们报告的测量在MICE装置的MCS使用LiH吸收剂和μ子的动量范围内160至245 MeV/c。实测的均方根散射宽度比粒子数据组提出的近似公式预测的均方根散射宽度小约9%。在172,200和240 MeV/c的数据进行比较GEANT4(v9.6)默认散射模型。这些测量结果与最近的GEANT4(v9.6)版本在入射μ子动量范围内的一致性。
2022-09-21 hep-ex physics.ins-det
First particle-by-particle measurement of emittance in the Muon Ionization Cooling Experiment
μ子电离冷却实验(MICE)合作旨在证明电离冷却的可行性,该技术被提议在未来的中微子工厂或μ子对撞机中冷却μ子束。发射度是从通过实验的μ子集合中测量的。一个纯μ介子系综选择使用粒子识别系统,可以有效地拒绝π介子和电子。利用高精度光纤跟踪器在4T螺线管磁场中测量了每个μ子的位置和动量。本文介绍了用于重建相空间分布的技术,并报告了第一个粒子的测量MICE μ子束的发射度作为μ子束动量的函数。
2019-03-26 physics.acc-ph physics.ins-det
Monitoring the tagging efficiency of the Low-Energy Muon beamline through background analysis: Insights into the long-term performance of ultrathin carbon foils
PSI Center for Neutron and Muon Sciences CNM(瑞士保罗谢勒研究所中子与μ子科学中心);Department of Physics, University of Basel(巴塞尔大学物理系)
本文提出通过分析muon衰变直方图监测束线标记效率的方法,验证了其可靠性,并探讨了碳箔厚度与标记效率之间的关联,强调了监测碳箔状态对保持束线性能的重要性。
2025-07-31 hep-ex physics.ins-det
Studies of the Effects of Oxygen and CO_2 Contamination of the Neon Gas Radiator on the Performance of the NA62 RICH Detector
NA 62 RICH探测器用于分离动量范围为15 - 35 GeV/c的π介子和μ介子,预计其μ介子抑制因子优于$10^{-2}$。2009年,建造了配备约400个PM的最终探测器原型(RICH-400原型),并在专门运行中进行了测试。测试了$π-μ$的分离,以及用不同量的氧气和CO_2污染氖辐射器的效果。$μ$的误识别率约为0.7%,在整个动量范围内时间分辨率优于100 ps。我们没有观察到由于辐射器的污染而引起的任何光吸收,但是由于介质的折射率的变化而清楚地观察到对环半径的影响。研究的结论是,最终探测器中的CO_2量应该是已知的,否则可能严重影响π介子的鉴定质量。
2011-11-14 physics.ins-det
Light Detection System and Time Resolution of the NA62 RICH
在NA 62中使用了一个大型的RICH探测器,以在15和35 GeV/c之间的动量范围内将带电π介子样品中的μ子污染抑制100倍。切伦科夫光由放置在上游端的1952光电倍增管收集。本文描述了光电倍增管的特性以及专用前端和数据采集电子学,给出了时间分辨率和光探测效率的测量。
2020-09-16 hep-ex physics.ins-det