Testing Results of the Prototype Beam Absorber for the PXIE MEBT
费米实验室的PXIE计划的目标之一是证明从一个初始CW 162.5 MHz H^{-}聚束训练中形成任意聚束模式的能力。在2.1 MeV中能束流传输（MEBT）中，将通过将不需要的束流引导到吸收器上进行逐束流选择，该吸收器需要承受高达21 kW的束流功率，聚焦到具有约2 mm rms半径的光斑上。吸收体的原型由钼合金TZM制成，并且用电子束测试，达到PXIE所需的峰值表面功率密度，17 W/mm 2。测量温度和流动参数并与分析进行比较。本文介绍了吸收器的原型和关键的测试结果。
2015-01-29 physics.acc-ph
Space charge measurements with a high intensity bunch at the Fermilab Main Injector
对于项目X，费米实验室的主注入器将需要以3倍以上的聚束强度运行。讨论了在强束团注入能量下研究空间电荷效应的方案。
2012-08-15 physics.acc-ph
Synchronization of the Fermilab Booster and Main Injector for Multiple Batch Injection
到目前为止，120 GeV的费米实验室主注入器加速器已经加速了来自8 GeV快速循环助推器同步加速器的一批质子，用于生产运行II的反质子。在未来，主注入器必须同时加速6个或更多的助推器批次;第一批将被提取到反质子源，而其余的将被提取到NuMI/MINOS（主注入器/主注入器中微子振荡搜索）中微子实验。在避免束线的不可接受的放射活化的同时执行该多批次操作需要在加速器之间进行先前不必要的同步。我们描述了一种机制，并提出了结果，提前或延迟的纵向进展的助推器梁的主动反馈径向操纵的光束在加速期间。
2004-07-01 physics.acc-ph
Installation status of the electron beam profiler for the Fermilab Main Injector
费米实验室计划中的中微子计划需要超过2兆瓦的大质子束强度。测量这些高强度光束的横向轮廓是具有挑战性的，并且通常依赖于非侵入性技术。一种这样的技术涉及测量具有垂直于质子束的轨迹的电子探测束的偏转。像这样的装置已经在ORNL的Sputterus中子源中使用，并且正在费米实验室的主注入器中安装类似的装置。将讨论主喷射器电子束剖面仪的当前安装状态以及一些模拟和试验台结果。
2015-11-06 physics.acc-ph
Spin tracking of polarized protons in the Main Injector at Fermilab
费米实验室的主注入器（MI）目前产生能量为120 GeV的高强度质子束，用于各种物理实验。在MI中加速极化质子将为费米实验室丰富的自旋物理计划提供机会。为了实现极化质子束在费米实验室加速器复杂，详细的自旋跟踪模拟与现实参数的基础上现有的设施是必需的。本报告介绍了在MI使用一个单一的4-扭曲西伯利亚蛇，以确定相关的同步加速器的去极化自旋共振的研究。结果将首先提出一个完美的MI晶格，然后由一个晶格，包括真正的MI缺陷，如测得的磁场误差和四极错位。将讨论在主喷射器中保持极化的这些因素中的每一个的容差。
2017-12-27 physics.acc-ph
Fermilab Main Injector and Recycler Operations in the Megawatt Era
为支撑LBNF与DUNE项目，费米实验室通过改造回收器滑堆积流程、缩短主注入器加速斜坡时间，首次实现NuMI束流1兆瓦运行，并探讨了进一步优化的方案及对未来运行的影响。
2023-10-03 physics.acc-ph
Activation Products from Copper and Steel Samples Exposed to Showers Produced by 8 GeV Protons Lost in the Fermilab Main Injector Collimation System
在努力预测残留辐射水平在费米实验室主注入器，测量残留辐射与时间的历史损失。详细检查表明，用于拟合的放射性同位素清单不完整。我们将报告我们在费米实验室主注入器准直系统附近辐照的磁钢和铜样品的活化研究。我们的研究结果确定了几个额外的感兴趣的放射性同位素。使用简化模型的MARS 15研究与测量进行了比较。长半衰期同位素的重要性将随着操作延伸到第二个十年和损失率的上升而增加。这些研究使我们能够预测这些问题的局限性。
2015-02-05 physics.acc-ph
Progress with PXIE MEBT Chopper
提供多种聚束模式的能力对于X项目同时为多个实验提供中波范围波束的概念至关重要。这种能力将通过中能束流传输（MEBT）斩波系统实现，该系统将根据预编程的逐束流选择将初始5mA、2.1 MeV CW 162.5 MHz束流的所有束流的80%转移到吸收器。被认为是最具挑战性的组件之一，斩波系统将在项目X注入器实验（PXIE）设施进行测试，该设施将在费米实验室建造，作为项目X前端的原型。聚束偏转将由两组相同的行波冲击器同步工作。目前，两个版本的冲击器正在研究：一个螺旋200欧姆结构与开关型500 V的驱动器和平面50欧姆结构与线性250 V放大器。本文将描述斩波系统的计划和功能规格的冲击，目前的电磁测量模型的结果，讨论可能的驱动程序的计划，并显示一个概念性的机械设计。
2013-01-23 physics.acc-ph
Beam Dynamics Studies at the PIP-II Injector Test Facility
2020-2021年在PIP-II注入器测试设施（PIP 2 IT）进行了一系列束流动力学研究，该设施是为了验证费米实验室正在建造的PIP-II直线加速器前端的概念而建造的。PIP 2 IT由一个30 keV的氢离子源、一个2米长的低能束流传输器（LEBT）、一个2.1 MeV的CW离子源、一个10米长的中能束流传输器（MEBT）、两个将束流加速到16 MeV的低温模块和一个将束流带到转储器的高能束流传输器（HBT）组成。本文介绍了在PIP 2 IT上进行的束流动力学相关测量，如Allison扫描仪的Twiss参数，沿注入器的束流包络，以及横向和纵向均方根发射度重建。这些测量结果进行了比较，从光束动力学代码Tracewin的预测。
2022-08-24 physics.acc-ph
Beam Loss Control for the Fermilab Main Injector
从2005年到2012年，费米实验室主注入器提供了120 GeV的质子束，以产生中微子束和反质子。硬件改进与改进的诊断相结合，使系统能够在400千瓦的光束功率下持续运行。损失是在或接近8 GeV的注入能量，其中95%的光束传输导致约1.5千瓦的光束损失。通过最小化和局部化损失，剩余辐射水平下降，而光束功率增加了一倍。丢失的射束被引导至准直系统或射束中止。增加了临界孔径，同时改进的仪器允许最佳地使用可用的孔径。我们将总结各种损失控制工具的影响以及主注入器中剩余辐射的现状和趋势。
2013-01-31 physics.acc-ph
Operational use of ionization profile monitors in the Fermilab Main Injector
电离剖面监测器（IPM）用于费米实验室主注入器（MI），通过测量注入时的逐圈sigmas来监测注入晶格匹配，并测量加速周期中束的横向发射度。IPM提供了一种周期性的、非破坏性的方法，在其他技术不适用的情况下执行逐匝发射度测量。随着费米实验室将注意力重新集中在强度前沿，非拦截诊断，如IPM，预计将变得更加重要。本文概述了费米实验室使用IPM进行发射度测量和注入晶格匹配测量的情况，并总结了未来的计划。
2012-09-06 physics.acc-ph
A Simulation of the Fermilab Main Injector Dual Power Amplifier Cavities
针对费米实验室主注入器腔体在高电压下打火的问题，开发CST微波工作室模拟以精确建模PIP-II双功率放大器腔体，定位打火原因并探索几何优化以提升耐压能力。
2025-08-05 physics.acc-ph
Evaluating a Transition-jump System for the Fermilab Main Injector Using Xsuite
本文利用Xsuite模拟框架评估费米实验室主注入器中过渡跳跃系统的性能，重点研究了四极磁铁引入对束流损失的影响及多种系统性误差的评估。
2025-11-25 physics.acc-ph
Commissioning and first results of the Electron Beam Profiler in the Main Injector at Fermilab
费米实验室计划中的中微子计划需要超过2兆瓦的大质子束强度。测量这些高强度光束的横向轮廓是具有挑战性的，并且通常依赖于非侵入性技术。一种这样的技术涉及测量具有垂直于质子束的轨迹的电子探测束的偏转。像这样的装置已经在ORNL的Spiritus中子源中使用，并且在费米实验室的主注入器中安装了类似的装置。该装置的调试正在进行中，目标是在年底前投入使用。将介绍调试情况和初步结果。
2018-03-02 physics.acc-ph
The Fermilab Main Injector: high intensity operation and beam loss control
从2005年到2012年，费米实验室主注入器提供了120 GeV的质子束，以产生中微子束和反质子。硬件改进与改进的诊断相结合，使系统能够在约400千瓦的光束功率下持续运行。传输是非常高的，除了在或接近8 GeV的注入能量的束损失，其中95%的束传输导致约1.5千瓦的束损失。通过最小化和局部化损失，剩余辐射水平下降，而光束功率增加了一倍。丢失的射束被引导至准直系统或射束中止。增加了临界孔径，同时改进的仪器允许最佳地使用可用的孔径。我们将总结实现高强度所需的改进，各种损失控制工具的影响以及主注入器中剩余辐射的现状和趋势。
2013-07-10 physics.acc-ph
6 Batch Injection and Slipped Beam Tune Measurements in Fermilab's Main Injector
在Nova操作期间，计划在12批次滑移堆叠模式下运行Fermilab回收机。为此，在主注入器中进行了六次批量注入期间的调谐测量，然后通过改变RF频率使射束滑动，但没有第七次注入。测量了由于光束强度变化引起的相干调谐位移，并与理论预期的调谐位移进行了比较。由于滑动叠加所需的RF频率变化而引起的调谐偏移也与线性理论比较好，尽管在大的频率变化下一些非线性影响是明显的。这些结果使我们相信，在12批料单堆叠回收机操作期间，预期的音调变化可以适应。
2013-01-30 physics.acc-ph
Progress on an Electron Beam Profile Monitor at the Fermilab Main Injector
针对费米实验室MI中超过2 MW质子束的非侵入式横向剖面测量需求，论文介绍电子探针束偏转监测装置的现状及采用不同技术的最新研究。
2023-10-02 physics.acc-ph
Secondary Electron Yield Measurements of Fermilab's Main Injector Vacuum Vessel
我们讨论了费米实验室的主注入器，这将有助于调查的电子云现象，通过直接测量的次级电子产率（SEY）的样品照射在加速器上的新安装所取得的进展。在X项目升级中，主注入器的光束强度将比目前的操作增加三倍。这可能导致射束受到来自电子云的不稳定性的影响。测得的SEY值可用于进一步约束模拟，并帮助我们外推到Project X强度。SEY测试台，开发与康奈尔大学和SLAC，是能够测量SEY从样品使用入射电子束时，样品偏置在不同的电压。我们介绍了试验台的设计和制造以及安装前对样品进行的初步实验室测试结果。
2013-01-29 physics.acc-ph
Coalescing at 8 GeV in the Fermilab Main Injector
对于项目X，计划将每束3个10**11粒子的束注入主注入器。为了通过研究主注入器中更高强度聚束的影响来为此做准备，有必要在8 GeV下进行合并。给出了一系列8 GeV聚并的实验和模拟结果。为了提高聚结效率，需要绝热降低53 MHz RF，导致5个初始聚束的聚结效率约为70%。利用壁电流监测器的数据对53 MHz射频缩减、聚束旋转和聚束的实验结果与新的模拟结果进行了比较，发现实验与模拟结果吻合较好，并讨论了提高聚束效率和产生更高强度聚束的可能方案。这些要求提高低电平RF的定时分辨率和/或调谐53 MHz的绝热电压降低。
2013-01-30 physics.acc-ph
Single/Few Bunch Space Charge Effects at 8-GeV in the Fermilab Main Injector
对于项目X，计划将每束3x 10 **11个粒子的光束注入主注入器。因此，在8-GeV，将有增加的空间电荷调谐位移和增加的非相干调谐扩展。在准备这些更高强度的聚束探索性研究已经开始在不同的曲调不同强度聚束的传输。描述了一个实验，其结果为20和300 10**9粒子之间的聚束强度。为了实现最高强度聚束在8-GeV是必需的，导致在一个较长的聚束长度。比较表明，当强度和聚束长度分别增加3.2和3.4倍时，得到了类似的透射曲线，表明非相干调谐位移是相似的，正如理论所预期的那样。这些实验的结果将用于结合模拟，以进一步研究主注入器中的高强度聚束。
2013-01-29 physics.acc-ph
Synchronous High-frequency Distributed Readout For Edge Processing At The Fermilab Main Injector And Recycler
主注入器（MI）是使用20世纪80年代为费米实验室主环开发的数据采集系统进行调试的。2006年，新的基于VME的仪器投入使用，用于束流损失监测器（BLM）[2]，这提供了对机器的更系统的研究，并改进了常规操作的显示。然而，当前的项目需要更多的数据，并以更快的速度从这个老化的硬件。一个这样的项目，分布式系统的实时边缘人工智能（READS），需要从大约两英里的加速器综合体中高频，低延迟地收集同步的BLM读数。已经做了大量的工作来开发新的硬件来监控VME背板并通过以太网广播BLM测量，同时不中断BLM系统的现有操作关键功能。本文将详细介绍这种并行数据通路的设计、实现和测试。
2022-08-31 physics.acc-ph
The Project-x Injector Experiment: A Novel High Performance Front-end For A Future High Power Proton Facility At Fermilab
一个多兆瓦质子设施，X项目，已被提出，目前正在费米实验室开发。我们正在进行一项研究和开发计划，旨在对X项目前端的关键部件进行综合系统测试。该项目被称为X项目喷射器实验（PXIE），是X项目研发计划的一个重要组成部分。该项目的成功完成将验证项目X前端的概念，从而最大限度地减少项目X中的主要技术风险因素。PXIE目前正在费米实验室建设，将在12 -17财年完成。PXIE将包括一个氢离子源，一个CW 2.1-MeV的电子束和两个可提供高达25 MeV的能量增益，平均束流为1 mA（可扩展到2 mA）的超导RF（SRF）低温模块。成功的系统测试还将证明新型前端技术的可行性，这些技术有望在X项目之外找到应用。
2014-09-18 physics.acc-ph
Accelerator Upgrades Required for Beam Operation at Fermilab in the PIP-II/DUNE Era
Fermi National Accelerator Laboratory（费米国家加速器实验室）
本文讨论了为接受和加速来自PIP-II的束流而需对费米实验室现有加速器复合体进行的升级，包括 Booster、Recycler Ring 和 Main Injector。
2026-05-08 physics.acc-ph
Beam Tests of Beampipe Coatings for Electron Cloud Mitigation in Fermilab Main Injector
电子云束流不稳定性是几乎所有高能粒子加速器的一个重要考虑因素，并可能对即将到来的高强度加速器升级构成巨大挑战。专门的测试表明，束管涂层大大降低了粒子加速器中电子云的密度。在这项工作中，我们评估的性能氮化钛，无定形碳，类金刚石碳束管涂层的缓解电子云在费米实验室主注入器。总的来说，我们的测试代表了2700安培小时的质子操作，跨越五年。三个电子云探测器，减速场分析仪，安装在一个直线部分，并允许在涂层和未涂层的不锈钢束管的电子通量之间的直接比较。我们表征的电子通量作为一个函数的强度高达50万亿质子每周期的最大值。每个束管材料的条件响应于来自电子云的电子轰击，并且我们跟踪这些材料中作为时间和吸收的电子的数量的函数的变化。意外真空泄漏的污染揭示了无定形碳束管涂层的潜在脆弱性。我们测量了入射到不锈钢、氮化钛和非晶碳束管上的电子能谱。我们发现，电子云信号是高度敏感的杂散磁场和聚束长度超过主注入器斜坡周期。我们进行了一个完整的调查的杂散磁场在测试站和比较电子云信号，在一个领域的自由区域。
2015-07-27 physics.acc-ph
H- Ion Source Development for the FNAL 750keV Injector Upgrade
新的FNAL 750 keV注入器升级，用于更换40岁的费米国家实验室（FNAL）Cockcroft-Walton加速器，具有新的离子源和200 MHz射频四极杆（Quadrupole），低能束流传输（LEBT）和中能束流传输（MEBT），已经建成，目前正在进行测试，然后在2012年关闭期间安装。新的氢离子源是一个圆孔磁控管，它是由吉姆阿莱西在布鲁克海文国家实验室（BNL）开发的。BNL的运行经验表明，由于功率效率更高，这种类型的源更可靠，寿命更长（约6至9个月）。在与BNL相似的占空因数下，我们期望在源变化之间具有可比较的寿命。新的源设计在15 Hz重复频率、250 μs脉宽和0.38%占空因数下可靠地产生90 mA的H束流。在LEBT末端测得的发射度水平为εH = 0.21πmm* mrad，垂直为εv = 0.17πmm* mrad。在35kV提取下，功率效率为60 mA/kW。本文将介绍源设计以及来自试验台和LEBT的数据。
2013-01-31 physics.acc-ph
Longitudinal bunch monitoring at the Fermilab Tevatron and Main Injector synchrotrons
费米实验室加速粒子束流纵向特性的测量对于粒子物理实验中粒子束流的优化和控制以及积分亮度的最大化具有重要意义。Tevatron和主注入器同步加速器中的纵向测量基于对来自电阻壁电流监测器的信号的分析。本文介绍了由2 GHz带宽示波器与运行LabVIEW程序的计算机一起执行的信号处理，该程序计算纵向束参数。
2011-10-13 physics.acc-ph physics.ins-det
Fermilab Antiproton Source, Recycler Ring, and Main Injector
费米实验室反质子生产综合体在2011年结束运行时，包括一个精密的靶系统、三个8-GeV储存环（即聚束器、累积器和回收器）、25个独立的多GHz随机冷却系统、世界上唯一的相对论电子冷却系统和一个无人能及的技术专家团队。费米实验室的加速器综合体支持一个广泛的物理计划，包括Tevatron Collider Run II，使用8 GeV和120 GeV质子束的中微子实验，以及测试束设施和其他使用120 GeV初级质子束的固定目标实验。本文简要介绍了费米实验室加速器在对撞机运行II（2011年）结束时的运行情况。
2014-08-04 hep-ex physics.acc-ph
Status of the warm front end of PXIE
一个CW兼容，脉冲H-超导直线加速器被设想为升级费米实验室的注入复杂的一个可能的路径。为了验证这种机器的前端的概念，测试加速器（a.k.a.网站正在建设中。该加速器的暖部分包括10 mA DC、30 keV H离子源、2 m长的LEBT、2.1 MeV CW注入器和10 m长的MEBT，其能够产生各种束团结构。本文将报告部分组装的LEBT的调试结果，电池制造的状态，并描述MEBT的发展，特别是其斩波系统的元素。
2015-02-05 physics.acc-ph
Uncoupled achromatic condition of a dog-leg system with the presence of RF cavities
中国ADS驱动加速器第二条中能束流输运线将采用狗腿系统，以将两个注入器中的任何一个注入器的束流合并到主直线加速器。必须保证消色差条件，以避免能量抖动引起的光束中心偏移。在MEBT 2的狗腿系统中，RF腔被发现是控制束团长度增长不可或缺的。横向和纵向平面之间的完全解耦是期望的，以最小化投影均方根发射度的增长。利用传输矩阵法推导了该狗腿系统在射频聚束腔存在下的非耦合消色差条件。结果表明，为了满足解耦条件，聚束腔之间的距离由射频腔的最大能量增益唯一确定。通过TraceWin仿真代码验证了理论分析的正确性。本文还讨论了空间电荷对非耦合消色差条件和束流发射度增长的影响。
2013-07-05 physics.acc-ph
Electron cloud experiments at Fermilab: Formation and mitigation
我们在费米实验室进行了一系列实验来探索电子云现象。在X计划的升级中，主注入器的光束强度将增加四倍，并且会受到电子云的不稳定性的影响。我们提出了测量的云形成的主喷射器和实验的材料，以减轻云。自2009年以来，一直在研究主注入器中氮化钛（TiN）涂层射束管的实验装置;通过使用减速场分析仪（RFAs）进行电子云测量，将该材料与相邻不锈钢室进行直接比较。经过长时间的运行，我们能够观察到次级电子产率（SEY）的变化，并将其与电子注量相关联，建立了调节历史。此外，该装置还允许测量电子能谱，比较仪器技术和电子云的能量依赖行为。最后，与康奈尔大学和SLAC联合开发的新装置将允许对加速器中照射的材料样本进行直接SEY测量。
2012-03-08 physics.acc-ph
Characterization of the beam from the RFQ of the PIP-II Injector Test
一个2.1兆电子伏，10毫安的连续波整流器已安装和调试在费米实验室的测试加速器称为PIP-II注入器测试。本报告描述了束流在加速器中加速后的特性测量，包括能量和发射度。
2017-09-21 physics.acc-ph
Progress Toward Doubling the Beam Power at Fermilab's Accelerator Complex
经过14个月的关闭加速器的修改和升级到位，使我们的主注入器光束功率加倍。我们将讨论过去的MI高功率操作和目前的进展，以增加一倍的功率。
2014-09-05 physics.acc-ph
The Modeling of Time-Structured Multiturn Injection into Fermilab Main Injector (Microbunch Injection with Parasitic Longitudinal Painting)
本文介绍了时间结构的多匝注入与8-GeV超导RF质子驱动器，或ILC式直线加速器，或项目X直线加速器的升级主注入器的建模。直线加速器和升级的主注入器之间的射频失配将在射频相位方向上引起寄生纵向涂敷。研究了在纵向空间电荷存在的情况下，单射频系统和双射频系统的几种不同的射频参数选择方案。利用ESME（2003）数值模拟方法对微束团注入进行了研究，发现通过选择合适的射频参数，双射频系统可以克服多圈注入过程中束流强度对空间电荷的限制。谐波比（RH = H_2/H_1）为2.0、电压比（RV = V_2/V_1）为0.5的双射频系统最有利于减小主注入器中空间电荷的纵向和横向效应。
2012-08-05 physics.acc-ph physics.comp-ph
PIP-II Injector Test's Low Energy Beam Transport: Commissioning and Selected Measurements
PIP2IT测试加速器正在费米实验室建设中。它的离子源和低能束流传输（LEBT）在其初始（直）配置已调试到完整的规格参数。本文介绍了LEBT的设计，并总结了调试活动的结果。
2017-04-27 physics.acc-ph
PXIE Optics and Layout
Project X注入器实验（PXIE）将作为Project X前端的原型。其目的是验证Project-X的设计，并降低技术风险，已知主要与前端有关。PXIE将把1 mA CW束加速到约25 MeV。它将包括一个离子源，LEBT，CW脉冲，MEBT，两个SC低温模块，诊断部分和束流收集器。位于MEBT部分的逐束斩波器将允许形成任意束结构。PXIE在某种程度上偏离了当前的Project-X前端概念，因为它提供了额外的仪器，并依赖于减少的用于束流斩波的冲击器数量;诊断部分还包括一个RF分离器，以允许研究去除的束流的消光。本文讨论了主要的要求和限制，激励设施布局和光学。如果需要，将根据PXIE获得的操作经验对项目X前端设计进行最终调整。
2013-01-30 physics.acc-ph
The upgraded data acquisition system for beam loss monitoring at the Fermilab Tevatron and Main Injector
一个基于VME的数据采集系统的束流损失监测器已经开发出来，并在Tevatron和主注入加速器在费米实验室复杂的使用。当Tevatron在对撞机模式下运行时，对增强射束损失保护的需求是新设计的主要驱动力。在实施本系统之前，束流损失监测系统在对撞机操作期间被禁用，并且Tevatron磁体的保护依赖于失超保护系统。新的束流损失监测系统允许在对撞机的全部操作条件下设置适当的中止逻辑和阈值。该系统还在射束中止事件之前记录射束损失数据的历史以用于中止后分析。2006年秋季安装了主喷射器系统，2007年夏季安装了Tevatron系统。这两个系统都在2008年夏天全面运行。在本文中，我们报告的整体系统设计，提供了一个描述其正常运行，并显示了一些例子，其使用的主注入器和Tevatron。
2011-11-30 physics.acc-ph physics.ins-det
Design and High Power Testing of 52.809 MHz RF Cavities for Slip Stacking in the Fermilab Recycler
对于NOvA和未来需要高强度质子束的实验，费米实验室正在升级现有的加速器复合体，以增加质子产量。其中一项改进是通过在现在重新设计的回收环中执行之前在主喷射器中执行的滑移堆叠来减少主喷射器循环时间。回收机滑片堆叠需要两个新的RF腔体，以略微不同的频率（df = 1260 Hz）工作。这些都是铜，同轴，四分之一波腔与R/Q =13欧姆。它们在150 kV的峰值间隙电压下工作，峰值驱动功率为150 kW（占空比为60%），谐振频率为52.809 MHz，调谐范围为10 kHz。两个已经完成并安装。介绍了腔体的设计、高功率测试结果和状态。
2014-09-19 physics.acc-ph
PXIE: Project X Injector Experiment
一个多兆瓦的质子设施，X项目已经提出，目前正在费米实验室开发。作为这个发展计划的一部分，我们正在费米实验室建造一个X项目直线加速器前端的原型。该设施的建设和成功运营将验证项目X前端的概念，从而最大限度地减少项目中的主要技术风险因素。X项目注入器实验（PXIE）可在12 -16财年期间建造，将包括一个氢离子源，一个CW 2.1 MeV的超导体和两个SC低温模块，在平均束流为1 mA时提供高达30 MeV的能量增益。该设施的成功运营将证明新的前端技术的可行性，这些技术将在X项目之外找到更长期的应用。
2013-01-30 physics.acc-ph
Fast Bunch Integrators at Fermilab During Run II
快速聚束积分器是一种聚束强度监测器，它是围绕电阻壁电流积分器进行测量而设计的。在运行II期间，这些被用在Tevatron和主注入器中，用于单个和多个聚束强度测量。本文概述了在此期间这些系统的设计和使用。
2012-09-12 physics.acc-ph
Perpendicularly Biased YIG Tuners for the Fermilab Recycler 52.809 MHz Cavities
对于NOvA和未来需要高强度质子束的实验，费米实验室正在升级现有的加速器复合体，以增加质子产量。其中一项改进是通过在现在重新设计的回收环中执行之前在主喷射器中执行的滑移堆叠来减少主喷射器循环时间。回收滑移堆叠需要新的可调谐RF腔体，在这些程序中单独讨论。这些是谐振频率为52.809 MHz、调谐范围为10 kHz的四分之一波长谐振腔。10 kHz范围是通过使用一个调谐器来实现的，该调谐器的电长度约为52.809 MHz波长的一半。调谐器由直径为3 1/8英寸的刚性同轴线构成，其长度的5英寸包含垂直偏置的掺铝钇铁石榴石（YIG）。调谐器的设计，测量和高功率测试结果。
2014-09-19 physics.acc-ph
A new Main Injector radio frequency system for 2.3 MW Project X operations
对于X项目，费米实验室的主注入器将需要提供高达2.3兆瓦的中微子生产目标的能量在60和120 GeV之间。为了达到上述功率水平，需要将电流束强度加速3倍。此外，主注入器的注入能量需要低至6 GeV。当前使用了30年的主注射器射频系统将无法提供所需的功率，需要一个新系统。将描述新系统的规格。
2012-08-15 physics.acc-ph
Early Beam Injection Scheme for the Fermilab Booster: A Path for Intensity Upgrade
在过去的十年中，费米实验室一直致力于强度前沿物理学，并致力于大幅提高中微子和μ子计划的平均束流功率。许多升级现有的注入加速器，即目前的400兆电子伏直线加速器和助推器，是在质子改进计划（PIP）的进展。质子改进计划II（PIP-II）建议用新的800 MeV LINAC取代现有的400 MeV LINAC，作为助推器的注入器，这将在其完成结束时将助推器的输出功率从PIP设计值增加近两倍。无论如何，费米实验室助推器将在未来近20年内发挥非常重要的作用。在这种情况下，我已经开发和研究了一种新的光束注入方案，称为“早期注入方案”（EIS）的助推器的目标是显着增加从助推器输出的光束强度，从而增加光束功率的HEP实验，甚至在PIP-II时代。如果实施该计划，还将有助于提高MI/RR中的滑移叠加效率。在这里，我目前的结果，从最近的模拟，梁的研究，目前的状况和未来的计划，新的计划。
2015-10-28 physics.acc-ph
Operational aspects of the Main Injector large aperture quadrupole (WQB)
2006年夏天，费米实验室完成了一个为期两年的大孔径四极子（WQB）项目。技术司设计、制造和台架测试了9个WQB。其中7个安装在主喷油器中，另外2个作为备件。他们表现得很好。孔径的增加满足设计目标，对晶格的扰动是最小的。注射和提取区域的机器接受度从40 pi增加到60 pi mm-mrad。本文简要介绍了这些磁体的工作和性能。
2008-02-26 physics.acc-ph
A gap clearing kicker for Main Injector
费米实验室主注入器自2008年多批次滑移堆叠开始运行以来一直在高束流功率水平下运行。为了保持和增加射束功率水平，需要解决由于在滑移堆叠期间射束留在注入冲击器间隙中而导致的局部射束损失。建立了一套间隙清除踢器，将注入间隙中的任何束流踢到束流中止。这些踢球者于2009年夏天安装，并于2010年11月投入使用。将描述冲击器的性能及其对光束损耗的影响。
2012-08-16 physics.acc-ph
An Upgrade Path for the Fermilab Accelerator Complex
PIP-II项目及其超导直线加速器的完成将为LBNF/DUNE中微子物理设施提供高达1.2兆瓦的束流功率。它还将能够直接从直线加速器产生高功率光束，这些光束也可用于低能粒子物理实验，例如将光束导向费米实验室的μ子园区。然而，对DUNE的束流功率的任何进一步的重大升级都将受到该设施现有助推器同步加速器的限制。为了将DUNE的功率增加两倍，将需要一个新的加速器布置来为不包括助推器的主喷射器提供动力。在下文中，一个路径升级费米实验室加速器复合体，使束流功率为2.4兆瓦的DUNE，使用一个新的快速循环同步加速器加上能源升级的PIP-II直线加速器。该路径包括能够激发一个新的低能量，非常高功率的光束传输系统的实验，可以解决助推器更换科学工作组提出的大部分科学计划。它还允许未来的可能性从主喷射器超过2.4兆瓦高达大约4兆瓦。
2022-03-11 physics.acc-ph
An 800-MeV superconducting LINAC to support megawatt proton operations at Fermilab
自2013年夏天以来，美国对高能物理优先事项进行了积极的讨论，导致费米实验室对现有加速器综合体未来发展的计划发生变化。特别是，X项目的范围缩小到在项目第一阶段支持长基中微子设施。该设施的名称改为PIP-II（质子改进计划）。这个新设施是现有质子改进计划的合理扩展，旨在使费米实验室的助推器和主注入器（MI）的平均功率增加一倍。它的设计和所需的研发与X项目密切相关。本文讨论了这一新设施的目标和变化的项目X直线加速器介绍，以支持这些目标。
2015-02-05 physics.acc-ph
Project X - a new multi-megawatt proton source at Fermilab
X项目是一个多兆瓦的质子设施，正在开发中，以支持基本粒子物理学的强度前沿研究，并可能应用于费米实验室的核物理和核能研究。该计划的核心是一个超导H-直线加速器，它将支持世界领先的长基线中微子实验和稀有过程研究计划。基于与国际直线对撞机（ILC）共享的技术，X项目将从主注入器提供60-120 GeV的多MW光束，同时以较低的能量提供非常高的强度光束。X项目还将支持Muon对撞机的开发，作为能源前沿的未来设施。
2012-08-28 physics.acc-ph
Foil Scattering Model for Fermilab Booster
在费米实验室助推器和许多其他质子设施中，强质子束是由H-束通过剥离箔的多圈注入积累的。回旋束流在注入箔上的散射和大角度库仑散射导致不可控的损耗集中在第一个电子感应加速器周期。我们测量的箔散射损耗率在费米实验室助推器作为函数的LINAC电流，注入匝数，和时间上的注入箔。我们发现，目前的助推器操作有约1%的箔散射损失，我们预测质子改进计划II（PIP-II）注入器升级。本文给出了我们最近的束流测量结果和一个箔片散射模型分析。
2019-12-05 physics.acc-ph
Updated Report Acceleration of Polarized Protons to 120-150 GeV/c at Fermilab
SPIN@FERMI合作更新了1991-95年关于费米实验室主注入器中极化质子加速的报告，该报告由费米实验室委托。本更新报告总结了120-150 GeV/c极化质子束的一些更新物理目标。它还包含主喷射器中偏振光束所需的修改和硬件的更新讨论，以及更新的时间表和预算。
2011-10-13 hep-ex nucl-ex physics.acc-ph
The NuMI Neutrino Beam at Fermilab
费米实验室的主注入器（NuMI）设施的中微子于2004年底开始运行。NuMI将以58 mrad的速度向地球发射一束可变能量（2-20 GeV）的强烈μ子中微子束，用于短距离（~ 1公里）和长距离（~700-900公里）的基线实验。几个方面的设计和早期调试运行的结果进行了审查。
2005-07-30 hep-ex physics.acc-ph
Status and Plans for an SRF Accelerator Test Facility at Fermilab
费米实验室目前正在建造一个超导射频加速器测试设施。加速器将包括一个电子枪，40 MeV注入器，由3个TTF型或ILC型低温模块组成的束加速部分，以及用于测试诊断和进行束实验的多个下游束线。安装了3个低温模块后，该设施最初将能够产生具有ILC束强度的810 MeV电子束。该设施可容纳多达6个低温模块，总束流能量为1.5 GeV。该设施将用于在高强度束流条件下测试SRF低温模块、RF功率设备、仪器和LLRF以及未来SRF加速器（如ILC和Project-X）的控制系统。本文介绍了该设施的现状和总体规划。
2012-09-18 physics.acc-ph
Experiences with permanent magnets at the Fermilab recycler ring
为了在运行II中获得更高的亮度，在主注入器隧道中建造了一个单独的反质子储存环。为了降低建造和操作成本，使用了永磁体。本文讨论了设计准则和技术指标，包括温度依赖性，纵向均匀性，和调整的高次谐波的磁铁。储存环的设计公差比单程束线的设计公差更严格。每个磁体的测量中心场与理想中心场之间的差异保持在优于0.1%。所有磁体的温度稳定性设定为每摄氏度优于0.01%。相对于中心场的高阶谐波被设置为小于0.01%。这是对所有484个制造的永磁体进行的。
2012-09-19 physics.acc-ph
Updates and Lessons Learned from NuMI Beamline at Fermilab
本文总结了费米实验室 NuMI 束线的近期更新与运维经验，涵盖束流性能优化和稳定性挑战，为未来束线项目（如 LBNF）提供最佳实践与路线图。
2024-12-16 physics.acc-ph
Alignment and Aperture Scan at the Fermilab Booster
费米实验室的助推器有一个强度升级计划，称为质子改进计划（PIP）。通量吞吐量目标是2 E17质子/小时，这几乎是当前操作1.1E17质子/小时的两倍。机器中的光束损失将成为问题的根源。助推器将束流从400 MeV加速到8 GeV，并提取到主注入器。百分之几的光束在注入后3毫秒内丢失。测量了注入能量下的孔径，并与实测数据进行了比较。磁铁将在2012年3月重新调整，以增加光圈。本文将讨论束流研究、扫描和对准数据的分析以及磁体移动的结果。
2013-01-30 physics.acc-ph
