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
Fermilab（费米实验室）
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
Design of MEBT for the Project X Injector Experiment at Fermilab
项目X注入器实验（PXIE）是项目X前端的测试平台，将于FY 12 -16在费米实验室完成。PXIE的挑战性目标之一是演示从最初的5 mA 162.5 MHz CW训练中形成具有任意选择的聚束模式的1 mA H束的能力。在2.1 MeV的中能束流传输中，通过将不需要的聚束转移到吸收体来进行聚束选择。本文介绍了MEBT的方案，并叙述了其元件的研制，包括冲击器和吸收器。
2013-01-31 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
Installation Progress At The PIP-II Injector Test At Fermilab
一个CW兼容，脉冲H超导直线加速器“PIP-II”正在计划升级费米实验室的注入复杂。为了验证前端概念，正在建造一个测试加速器（PIP-II喷射器测试，以前称为“PXIE”）。该加速器的暖部分包括10 mA DC、30 keV H离子源、2 m长的低能束传输器（LEBT）、能够以连续波（CW）模式操作的2.1 MeV射频四极（QFT）和10 m长的中能束传输器（MEBT）。本文将介绍MEBT的第一节和第二节的安装以及相关的机械设计考虑。
2017-01-04 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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
Performance of the LHC injector chain after the upgrade and potential development
欧洲核子研究中心的加速器复合体为大型强子对撞机（LHC）相互作用区的四个大型实验以及一些固定目标实验准备质子，这些实验直接从LHC注入器获得光束。在2010年至2021年期间，LHC注入器升级（LIU）项目下的注入器综合体设计和实施了一系列重大变化，主要目标是使注入器链能够产生强度和亮度加倍的LHC光束。作为这些升级的副产品，固定目标波束也有望受益，并可能访问以前未探索的参数范围。这封信总结了LHC注入器产生的主要固定目标光束，以及各种光束类型升级后的预期性能，并显示了2021年光束调试的初步结果。
2022-03-17 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 dynamics studies of the photo-injector in low-charge operation mode for the ERL test facility at IHEP
能量恢复直线加速器实验装置（ERL-TF）是北京高能物理研究所提出的一种紧凑型ERL-FEL（自由电子激光）两用装置。作为ERL-TF的重要组成部分，设计了以光阴极直流电子枪启动的光阴极注入器。在本文中，在低电荷操作模式下的注入器束流动力学的优化进行迭代扫描使用冲击-T。此外，优化的光束质量和初始偏移在阴极和元件参数之间的依赖关系进行了研究。分析了对准误差和旋转误差的容限。
2013-08-02 physics.acc-ph
Evolutionary genetic optimization of the injector beam dynamics for the ERL test facility at IHEP
能量恢复直线加速器实验装置（ERL-TF）是北京高能物理研究所提出的一种紧凑型ERL-FEL（自由电子激光）两用装置。作为ERL-TF的重要组成部分，对光阴极直流电子枪启动的光阴极注入器进行了设计和初步优化。本文提出了一种进化遗传算法，即非支配排序遗传算法Ⅱ，用于优化注入器束流动力学，特别是在高电荷运行模式下。研究表明，采用均方根横向尺寸为1~ 1.2mm的入射激光，可使电子束在注入器末端的归一化发射度保持在1 mm·mrad以下。本文的工作与前期采用迭代扫描方法对低充量运行模式的优化结果一起，为ERL-TF注入器的建设和调试提供了指导和信心。
2013-11-08 physics.acc-ph
A Super-Conducting Linac Injector for the BNL-Ags
本文报道了质子超导直线加速器（SCL）作为布鲁克海文国家实验室（BNL）交替梯度同步加速器（AGS）新注入器的可行性研究。直线加速器束流能量在1.5至2.4 GeV的范围内。调整束流强度以在24 GeV的最高能量下提供4 MW的平均束流功率。SCL-AGS设施的重复率为每秒5束脉冲。
2000-08-16 physics.acc-ph
Beam Dynamics Studies of the REX-ISOLDE Linac in Preparation for its Role as Injector for the HIE-ISOLDE SC Linac at CERN
超导（SC）高强度和能量（HIE）ISOLDE直线加速器将取代欧洲核子研究中心放射性离子束实验（REX）的大部分现有加速基础设施，然而，101.28 MHz的超导和5 MV的IH腔将继续作为升级的注入器，将束流的能量提高到1.2 MeV/u。我们提出的注入器的束流动力学调查的结果，最关键的是匹配的纵向光束参数的SC机，这在很大程度上是复杂的IH腔采用组合零度（KONUS）束流动力学设计。利用三梯度法测量束流参数，重构出超导直线加速器的纵向束流参数，并结合束流动力学测量和IH结构模拟，设计了超导直线加速器的匹配段。
2010-10-11 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
Physics design for the C-ADS main linac basing on two different injector design schemes
中国ADS（C-ADS）项目计划在2032年左右建造一个1000 MW加速器驱动次临界系统。该加速器将工作在CW模式，束流电流为10 mA，最终束流能量为1.5 GeV。直线加速器由两个主要部分组成：注入器部分和主直线加速器部分。对于注射器部分有两种不同的方案。注入器-I方案基于325-MHz超导辐射腔和相同RF频率的超导辐射腔，注入器-II方案基于162.5-MHz超导辐射腔和相同频率的超导HWR腔。对于不同的注入器选择，主直线加速器设计将有所不同。根据不同注入器方案的束流特性，研究了两种不同的主直线加速器设计方案。
2013-07-01 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
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
The design study for a 500 MeV proton synchrotron with CSNS linac as an injector
利用中国空间中子源（CSNS）直线加速器作为注入器，提出了一种500 MeV质子同步加速器，用于生物、材料和质子治疗等多学科应用。同步加速器将提供能量从80 MeV到500 MeV的质子束。设计了一个紧凑的格子结构，并研究了所有重要的束流动力学问题。80 MeV的H-束流被剥离后，采用多圈注入的方式注入同步加速器。为了在小束流损失的情况下连续提取质子，提出了消色差结构，并采用了射频敲除的慢提取方法。
2016-04-12 physics.acc-ph
Beam Dynamics Studies for a High Current Ion Injector
最近的离子源的发展导致产生高亮度，高电流束的质子和轻离子。提取和运输后，具有大的内部空间电荷力的束必须被捕获，聚束和预加速注入到以下驱动器的一部分，新一代的高强度束设施的中子源，能源生产，嬗变，例如，一个组合的的中子源和DTL被认为是一个很好的解决方案，这样的高电流离子注入器。一些初步的束流动力学布局进行了多粒子模拟研究。作为一个例子，对国际聚变材料辐照设施的设想，频率、离子能量和火花等基本参数都作了改变。主要的兴趣是针对高传输，低损耗和发射度守恒。简要地讨论了光束与反射镜的匹配以及反射镜与DTL之间的匹配。
2000-08-17 physics.acc-ph
Space Charge-Induced Emittance Growth in the Downstream Section of ERL Injectors
针对ERL注入器低能段束团因偏转匹配更易受空间电荷影响导致束流品质下降的问题，本文全面分析空间电荷的影响并提出新设计理念以维持束流品质。
2024-12-16 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
The New Gas Stripper and Charge State Separator of the Gsi High Current Injector
1999年，GSI Unilac被升级为SIS的高电流注入器。因此，在1.4 MeV/u的剥离部分[1]中，必须建立最高空间电荷条件下的束流传输和多束流操作，这是全新设计的。将介绍汽提塔部分的调试结果。束流传输到新的气体剥离器，并在空间电荷条件下的电荷状态分析证实了计算。来自MEVVA离子源并由新注入器直线加速器加速的238 U4+束被剥离（具有预期的剥离效率）到电荷状态28+，并被新谱仪（15度和30度冲击磁体）成功分离。在最高空间电荷条件下，用15 emA的40 Ar 10+离子束研究了后剥离器加速器的输运和匹配。特别是空间电荷和电荷状态相关的发射度增长效应在6d相空间将被讨论。
2000-08-16 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
Preliminary Study for an RF photocathode based electron injector for awake project
质子驱动等离子体尾流场加速（PDPWA）实验是欧洲核子研究中心（CERN）批准的AWAKE计划。PDPWA方案包括一个种子激光器，一个驱动光束，以建立等离子体细胞内的加速尾场;和一个见证光束被加速。驱动束质子将由CERN的超级质子同步加速器（SPS）提供。等离子体电离将由种子激光器和驱动束质子来执行，以产生加速尾场。在建立尾流场后，应将见证束，即来自专用源的电子束注入等离子体室。本实验的主要目的是演示在10 $\,$ m等离子体中将5-15 $\,$ MeV的单聚束电子束加速到1 $\,$ GeV。本文在CERN现有PHIN光电注入器的基础上，探讨了用射频光阴极作为PDPWA方案电子源的可能性。为了提供所需的电子束，对现有的设计，初步的束流动力学模拟的修改，本文提出。
2014-06-05 physics.acc-ph
PIP-II Injector Test Warm Front End: Commissioning Update
费米实验室质子改进计划II注入器试验的热前端（WFE）已被建造到其全长。它包括一个15 mA直流，30 keV的H-离子源，一个2米长的低能量束传输（LEBT）与开关偶极磁铁，2.1 MeV的连续波放电，其次是中能束传输（MEBT）与各种诊断和转储。本报告介绍了调试情况，重点是MEBT中的束流测量。特别地，具有注入升压器所需的参数（5 mA，20 Hz下的0.55ms宏脉冲）的射束被传输通过WFE。
2018-06-14 physics.acc-ph
An injector for the CLIC test Facility (CTF3)
CLIC测试设施（CTF 3）是一个中间步骤，用于证明CLIC新RF功率源关键概念的技术可行性。CTF3将使用能量范围从170 MeV（3.5 A）到380 MeV（低电流）可调的电子束。该注入器是基于一个电子枪，其次是一个经典的聚束系统嵌入在一个长螺线管字段。作为一种替代方案，还在研究一种射频光电注入器。对如何在注入器出口处达到严格的束流参数进行了束流动力学研究。用EGUN程序进行的模拟表明，在电子枪出口处发射度小于10 mm.mrad的情况下，可以获得7 A的电流。PARMELA的结果，并在注射器出口处的要求的光束性能进行比较。预见了次谐波聚束器（SHB），以将聚束串的相位从偶数RF桶切换180度到奇数RF桶。讨论了电子枪和具有快速相位开关的SHB的具体问题。
2000-08-15 physics.acc-ph
Study on transient beam loading compensation for China ADS proton linac injector II
在2014年10月至12月在中国科学院近代物理研究所进行的加速器驱动次临界（ADS）系统注入器原型II的束流调试测试期间，观察到了显著的瞬态束流加载效应。在这些测试中，实验进行了CW操作的腔与脉冲束电流，该系统被配置为利用一个原型数字低电平射频（LLRF）控制器。该系统最初是在脉冲模式下使用简单的PID反馈控制算法操作的，该算法在脉冲10 mA射束操作期间不能保持期望的梯度调节。采用PI反馈和前馈控制相结合的方法，实现了一种简单的束流瞬态负载补偿方法，以显著减小腔梯度中的束流瞬态效应。采用该控制算法后，超导腔场的变化率小于1.7%。本文介绍了该系统的设计和实验结果。
2016-01-25 physics.acc-ph
Controlling a digital twin of the CEBAF injector from EPICS
Georgia College State University（佐治亚州立学院）；Jefferson Lab（杰斐逊实验室）
该研究提出了基于EPICS的原型系统，可控制CEBAF注入器的数字孪生束流光学模拟，为加速器控制提供新方案。
2026-09-03 physics.acc-ph
Proposal for a Damping-Ring-Free Electron Injector for Future Linear Colliders
目前设计的未来正负电子直线对撞机采用大而复杂的阻尼环来产生非对称束，以抑制束流辐射。在这里，我们提出了一个电子注入器的设计，能够提供平面电子束相空间分区可比的电子束参数产生的阻尼环下游的建议国际直线对撞机（ILC）的设计。我们的设计不采用阻尼环，而是基于跨平面相空间操纵技术。所提出的配置的性能，其抖动的敏感性，以及其对自旋极化的影响进行了研究。所提出的范例可以适用于其他线性对撞机的概念正在考虑，并提供了一个显着的成本和复杂性降低的路径。
2022-05-07 physics.acc-ph
Design of the 7 MeV/u, 217 MHz Injector Linac for the Proposed Ion Beam Facility for Cancer Therapy at the Clinic in Heidelberg
在德国海德尔堡的放射学大学，GSI为癌症治疗设计了一个专门的临床同步加速器设施，使用高能质子和离子束（C，He和O）。介绍了注入式直线加速器的设计。合适的离子源进行了讨论和离子源测试测量的结果报告。LEBT允许在两个离子源之间切换。一个短的脉冲将离子从8 keV/u加速到400 keV/u。随后是一个非常紧凑的束流匹配部分和一个3.8米长的IH型漂移管直线加速器，用于加速到7 MeV/u。这两种结构的共振频率为216.816 MHz，离子质荷比为A/q = 3（12 C4+，（H3）+，3 He+，16 O 6+）。
2000-08-18 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
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
Transverse profile expansion and homogenization at target for the injector Scheme-I test stand of China-ADS
对于China-ADS的注入器方案I试验台，将产生最大功率为100 kW的束流并将其输送到束流收集器。在束流收集器处，束流功率将被转换为热负荷并被冷却水带走。针对目标处的巨大功率密度，采取了两种措施。一种是扩大电子束和靶之间的接触面积，这是通过扩大靶处的电子束轮廓和使用两块相对于电子束方向各有20 °倾角的铜板来实现的。另一种是在目标处产生更均匀的束流分布，以使最大功率密度最小化。束流收集线设计满足束流扩展和束斑均匀化的要求，束斑均匀化采用阶梯形磁场磁铁。计算结果表明，在3.2MeV、5 MeV和10 MeV三种能量下，束线均能很好地满足要求。同时，还介绍了采用标准多极磁体的替代束流设计。
2014-03-21 physics.acc-ph
