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
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
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
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
Front End for a Neutrino Factory or Muon Collider
中微子工厂或μ子对撞机需要捕获和冷却大量的μ子。从质子源靶产生的μ的捕获、聚束、相能旋转和初始冷却的方案已经被开发出来,最初是中微子工厂方案。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。重要的关注点是聚焦磁场内的射频限制和运输中的大损耗。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。
2017-11-29 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
A muon collider as a Higgs factory
由于μ子直接连接到标准模型希格斯粒子的s-通道生产,μ子对撞机将是一个理想的设备,用于精确测量希格斯粒子的质量和宽度,并进一步探索其生产和衰变特性。介绍了一台高精度μ介子对撞机的主要参数,描述了所需的部件和性能。μ子对撞机方法的一个重要优点是μ子的自旋进动将使能量测量具有极高的精度(dE/E达到10 - 6或更高)。对撞机可能是迈向高亮度多TeV轻子对撞机的第一步,并向更高能量更高亮度的设备扩展也进行了讨论。
2015-02-06 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
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
Summary of the Superconducting RF Linac for Muon Collider and Neutrino Factory
Project X是一个拟议中的项目,将在费米国家加速器实验室建造,有几个潜在的任务。Project-X加速器链的主要部分是超导直线加速器,2009年10月举行了一次研讨会,集中讨论直线加速器参数。研讨会的任务是“...只关注SRF直线加速器的方法以及如何使用它。".本次研讨会的第二工作组的重点是评估正在考虑的不同直线加速器选项如何影响μ子对撞机(MC)和中微子工厂(NF)应用的潜在实现。特别是工作组的任务是“研究使用多兆瓦质子直线加速器来瞄准,相位旋转和收集μ子,以支持μ子对撞机和中微子工厂”。为了集中工作组的讨论,在早期确定了三个主要问题,作为参考:1)μ子对撞机和中微子工厂的质子源要求是什么?2)在实现所需的μ子对撞机和中微子工厂质子源方面有哪些问题?a.一般考虑B。项目X确定的两种直线加速器配置的特定考虑因素。3)在我们有理由相信ICD 1/ICD 2可以升级以提供中微子工厂/μ子对撞机的需求之前,需要做些什么?会上作了一些专题介绍,可在研讨会网站上查阅。本文件不对个别发言进行总结,而是讨论与上述三个指导性问题有关的总体结论。
2012-01-31 physics.acc-ph
XCC: An X-ray FEL-based $γγ$ Collider Higgs Factory
本文介绍了一个$γγ$希格斯工厂的设计,在该工厂中,62.8 GeV的电子束与1 keV的X射线自由电子激光(XFEL)束碰撞产生62.5 GeV光子的碰撞束。希格斯玻色子的产生率是每$10^7$第二年产生34,000个希格斯玻色子,与ILC希格斯玻色子的产生率大致相同。电子加速器基于冷铜分布耦合(C $^3$)加速器技术。XFEL的0.7 J脉冲能量比当前软X射线FEL的脉冲能量增加了300倍。设计的挑战进行了讨论,随着R\&D来解决这些问题,包括示威者。
2022-05-11 hep-ex hep-ph 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
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
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
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
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
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
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
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
Future Circular Lepton Collider FCC-ee: Overview and Status
全世界的高能物理学界普遍认为,下一个对撞机应该是希格斯工厂。考虑到这一优先事项,CERN于2021年启动了国际未来圆形对撞机(FCC)可行性研究(FS)。FCC综合项目预计,在第一阶段,一个高亮度的高能电子-正电子对撞机,作为希格斯,顶部和电弱工厂,并在第二阶段,一个能量前沿强子对撞机,具有至少100 TeV的质心能量。在本文中,我们解决了几个关键要素的FCC-EE加速器的设计,其性能达到,和底层技术,所要求的Snowmass过程。2019年发布的FCC概念设计报告是我们的主要参考。我们还总结了一些最近的变化和改进。
2022-03-15 hep-ex physics.acc-ph
XCC: An X-ray FEL-based $γγ$ Compton Collider Higgs Factory
该报告提出XCC希格斯工厂概念设计,利用62.8 GeV电子束与1 keV X射线自由电子激光对撞产生62.5 GeV光子,实现与ILC相当的希格斯产生率,并通过尖锐质心能谱实现模型无关的希格斯耦合精密测量,且可升级至380 GeV用于三希格斯耦合测量。
2023-07-11 hep-ex hep-ph 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
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
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
Accelerators for Electroweak Physics and Higgs Boson Studies
我们讨论的目标,设计,技术准备状态,以及目前正在讨论的希格斯和电弱工厂的加速器的关键R&D需求。我们还解决了各自的分期选项,使未来的能源前沿对撞机。所涵盖的加速器基于许多不同的技术和方法。它们包括几个圆形对撞机,各种线性对撞机,基于能量回收直线加速器(ERLs)的对撞机,ERL环组合,以及伽马-伽马对撞机。提出的线性对撞机包括国际线性对撞机(ILC)、紧凑型线性对撞机(CLIC)、冷铜对撞机(C^3)和最近的希格斯能轻子对撞机(HELEN)。ERL是回收线性电子对撞机(ReLiC),能量回收线性对撞机(ERLC)和循环能量回收对撞机(CERC)的关键部件。在较传统的环形对撞机中,有以下建议:未来圆形对撞机(FCC-ee),圆形电子正电子对撞机(CEPC),费米实验室的电子正电子圆形对撞机(EPCCF)和大型电子正电子对撞机$\#$ 3(LEP-3)。此外,我们考虑了基于X射线自由电子激光的伽马-伽马对撞机希格斯工厂(XCC)和高能高亮度伽马-伽马对撞机(HE&HL伽马-伽马)。最后,一个希格斯工厂的基础上的圆形μ子对撞机提到的完整性。
2022-11-20 hep-ex 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
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
RF Cavities For The Muon and Neutrino Factory Collaboration Study
一个多实验室合作正在研究建造μ子对撞机的可行性,其第一阶段可能是中微子工厂。μ子所占据的相空间非常大,需要冷却几个数量级,对撞机需要10万到100万,工厂需要10到100。电离冷却是μ子冷却的基本方法。该方案在一长串的磁聚焦通道中使用氢吸收剂和射频再加速来冷却μ子。费米实验室正在研究两种射频腔类型,以提供所需的冷却射频再加速,一种是用于对撞机的805 MHz高梯度腔,另一种是用于中微子工厂的201 MHz高梯度腔。目前正在进行冷态测试的805 MHz谐振腔是一种非周期性π模谐振腔,其虹膜开口的形状符合光束的轮廓。201 MHz谐振腔在射束孔径上使用中空薄金属管,以药丸盒型模式终止场,以增加其分流阻抗。这是可能的,因为μ子与薄金属膜几乎没有相互作用。这些空腔的细节和冷测量数据将被呈现。
2000-08-18 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
Sustainability Strategy for the Cool Copper Collider
本文针对粒子物理领域希格斯工厂建设的环境影响问题,评估了Cool Copper Collider的碳影响,提出降碳策略与碳成本比较指标,并指出其紧凑占地和明挖施工可大幅降低隐含碳贡献。
2023-11-05 hep-ex 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
Updated baseline design for HALHF: the hybrid, asymmetric, linear Higgs factory
University of Oslo(奥斯陆大学);SLAC National Accelerator Laboratory(斯坦福直线加速器中心);Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY(德国电子同步加速器);Cockcroft Institute Daresbury Laboratory STFC(科克罗夫特研究所达尔斯伯里实验室英国科学与技术设施委员会);John Adams Institute Department of Physics University of Oxford(约翰·亚当斯学院牛津大学物理系);Rutherford Appleton Laboratory STFC(鲁瑟福阿普尔顿实验室英国科学与技术设施委员会);Northern Illinois University(北伊利诺伊大学);University of Hamburg(汉堡大学);Thomas Jefferson National Accelerator Facility(托马斯杰斐逊国家加速器设施)
本文提出一种非对称线性Higgs工厂设计,利用等离子体wakefield加速和射频加速技术,解决高能电子与低能正电子加速问题,并优化参数和成本以改进原始设计。
2025-05-27 hep-ex physics.acc-ph
Higgs Factory Considerations
我们讨论的考虑因素,可用于制定建议,启动轻子对撞机项目,将提供精确的研究希格斯玻色子和相关的电弱现象。
2022-03-17 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
A hybrid, asymmetric, linear Higgs factory based on plasma-wakefield and radio-frequency acceleration
本文提出 HALHF 混合非对称 Higgs 工厂方案:电子用等离子体尾波场加速、正电子用传统 RF 加速,在保持可比亮度与实验能力的同时大幅降低成本,并指出关键技术需提升 10 至 1000 倍。
2023-08-23 hep-ex physics.acc-ph
An Asymmetric e+e- Collider at the psi''
一个高度不对称的“psi”工厂”可能是研究D 0反D 0混合的最佳方法。
2001-11-12 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
Status of and upgrade concepts for HALHF: the hybrid, asymmetric, linear Higgs factory
本文介绍混合非对称直线希格斯工厂HALHF,利用等离子体尾波场加速电子、传统射频加速正电子,以低成本实现相当亮度,并探讨多阶段高能与对撞模式升级。
2023-12-08 hep-ex physics.acc-ph
CEPC Conceptual Design Report: Volume 1 - Accelerator
环形正负电子对撞机(CEPC)是由中国发起并主持的大型国际科学工程。它位于一个周长100公里的地下隧道中。加速器复合体由一个直线加速器(Linac)、一个阻尼环(DR)、助推器、对撞机和几条传输线组成。在隧道中,为未来的pp对撞机SPPC预留了空间。CEPC的质心能量是240 GeV,在这个碰撞能量下,它将成为希格斯工厂。该设计还允许Z工厂在91 GeV下运行,W工厂在160 GeV下运行。CEPC的核心是一个双环对撞机。它有两个相互作用点,位于大型探测器。助推器在对撞机上方的同一个隧道里它是一个同步加速器,注入能量为10 GeV,引出能量等于光束碰撞能量。重复周期为10秒。将使用顶注来保持恒定的光度。10 GeV的直线加速器,助推器的注入器,建在地面,加速电子和正电子。一个1.1 GeV的阻尼环降低了正电子发射率。由永磁体制成的传输线将直线加速器连接到助推器。除了粒子物理学,对撞机可以同时作为一个强大的同步辐射(SR)光源。它将把可用的SR光谱扩展到前所未有的能量和亮度范围。设计中包括两条伽马射线束线。在建设之前,将有一个为期五年的研发期(2018-2022年)。建设预计将于2022年开始,2030年完成。这份报告是国内外数百名科学家和工程师在过去几年中所做工作的总结。当前卷,卷I,在加速器上。一个单独的卷,第二卷,将在物理和探测器。
2018-09-02 hep-ex physics.acc-ph
A CLIC-Prototype Higgs Factory
我们建议在现有的实验室中建造一对高加速梯度的电子直线加速器和一台光学自由电子激光器。直线加速器将采用CLIC型射频腔和基于速调管的电源;双束方案可以在稍后阶段实现。拟议中的设施将主要用作e+e-/gamma-gamma希格斯玻色子工厂。在e+e-和gamma-gamma碰撞中,丰富的末态集将在测量希格斯玻色子的质量、自旋、宇称、双光子宽度和三线性自耦合,以及它与费米子和规范玻色子的耦合方面发挥重要作用。这些量在只有一个初始状态的情况下更难确定。对于标准模型内外的一些过程,所需的CM能量在拟议的设施比在e+e-或质子对撞机低得多。
2012-10-17 hep-ex 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
Linac-Ring Type phi Factory for Basic and Applied Researches
本文估算了为大量产生$ϕ$粒子而设计的直线加速器环形对撞机的主要参数,并探讨了该对撞机在粒子物理研究中的潜力。此外,还确定了分别从电子直线加速器和正电子环获得的自由电子激光和同步辐射的参数,并总结了这些辐射的应用。
1999-06-09 physics.acc-ph
"Higgs" Factory at the Greek-Turkish Border
我们建议今后几年在希腊-土耳其边境建造基于光子对撞机的“希格斯工厂”,从其高能光子束试验设施开始。该提案是对ESPG'12公开研讨会的贡献之一。
2017-06-28 physics.acc-ph
A Beam Driven Plasma-Wakefield Linear Collider: From Higgs Factory to Multi-TeV
等离子体尾流场加速(PWFA)具有推进能源前沿的希望,因为它可以提供1000倍或更多的加速梯度增加与标准技术方面的优异的功率效率。束流驱动等离子体尾场加速的大部分进展是由在SLAC FFTB工作的UCLA/USC/SLAC合作获得的[ ]。这些实验表明,等离子体可以加速和聚焦电子和正电子高能束,在85厘米长的等离子体中可以维持超过50 GeV/m的加速梯度。FFTB实验基本上是原理验证实验,显示了等离子体加速器的巨大潜力。SLAC的FACET[ ]试验设施将在2012-2016年期间进一步研究与PWFA对高能对撞机的适用性直接相关的几个问题,特别是双束加速,其中验证束经历高束流加载(高效率所需),小能量扩散和小发射度稀释(实现亮度所需)。本文件中提出的PWFA-LC概念试图找到利用PWFA的最佳设计,确定要实现的关键参数,并最终进行必要的研发以解决其可行性。它最大的好处是在过去的二十年里对传统的射频线性对撞机进行了广泛的研发,特别是ILC[ ]和CLIC[ ],具有更低的功耗和成本的潜力。
2013-09-29 physics.acc-ph
Higgs Measurements at a Muon Collider
鉴于最近在大型强子对撞机上发现了大约126 GeV的希格斯玻色子,粒子物理学界开始探索下一代希格斯工厂粒子加速器的可能性。本文研究了在质心能量sqrt(s)= M_H、束宽为4.2 MeV的μ+μ对撞机Higgs工厂中s通道共振希格斯玻色子的产生和标准模型背景。我们研究PYTHIA产生的标准模型希格斯粒子和背景事件的发生器水平,以确定和评估重要的渠道发现和测量的希格斯粒子的质量,宽度和分支比。我们发现H^0 -> bb和H^0 -> WW^* 通道对定位Higgs峰最有用。在积分亮度为1 fb^-1的情况下,我们可以精确地测量126 GeV的标准模型希格斯粒子的质量,精确度在0.25 MeV以内,其总宽度在0.45 MeV以内。我们的研究结果表明,高希格斯截面和窄束分辨率的价值可能在μ子对撞机实现。
2013-04-18 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
Measurement and vibration studies on the final focus doublet at Daphne and new collider implications
一个超级香料工厂将建在意大利弗拉斯卡蒂附近的Tor Vergata大学校园内,它将拥有纳米光束,以达到比目前技术水平高两个数量级的设计亮度。位于弗拉斯卡蒂LNF的达芙妮Phi工厂于2007年下半年进行了升级,以实施大Piwinski角和蟹腰碰撞方案[1],并于2010年推出了KLOE实验,以进行新的数据采集和分析程序[2]。在达芙妮进行了振动测量活动,以了解最终焦点双合透镜的实际振动灵敏度。由于光度损失和光子束线不稳定性的观察,对最终焦点双峰进行了振动测量。测量结果和稳定技术,以减轻“文化噪声”引起的地面运动的影响。将讨论这一经验对超级风味工厂最终焦点双峰的设计和稳定的影响。
2013-05-23 physics.acc-ph
SAPPHiRE: a Small Gamma-Gamma Higgs Factory
最近,ATLAS和CMS发现了一种类似于希格斯玻色子的质量约为125 GeV的新粒子。我们提出了一个低能量的伽马-伽马对撞机作为一个成本和时间有效的选择希格斯工厂能够详细研究这种粒子。在过去,这一选择被认为是CLIC双束加速器技术(CLIC希格斯实验,CLICHE)的一种可能应用,或者是ILC的一种选择。在这里,我们提出了一个设计的基础上,一对\sim 10 GeV的再循环直线加速器(小型加速器光子-光子希格斯生产使用再循环电子,SAPPHiRE)类似的设计,提出了LHeC。我们提出了电子束的参数,并绘制了一个激光背散射系统,该系统能够产生0.36 \times 10^34/cm 2/s的γ-γ峰值亮度,E_CM(γ-γ)\sim 125 GeV。一个具有这样亮度的伽马-伽马对撞机可以用来精确测量质量、bbar、WW \ast和希格斯玻色子的伽马-伽马衰变。我们还评论可能与其他项目,如LHeC,ILC或CLIC的协同作用,并对其他物理学的前景在伽马-伽马和电子-伽马碰撞。
2012-08-14 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
Preliminary Investigation of a Higgs Factory based on Proton-Driven Plasma Wakefield Acceleration
本文提出并初步分析质子驱动等离子体尾场加速希格斯工厂方案,指出其可借助高能质子驱动简化加速级,但有赖于高重复频率紧凑型高能质子束团技术。
2024-09-17 hep-ex physics.acc-ph physics.plasm-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
Comments on photon colliders for Snowmass 2013
30多年来,伽马-伽马和伽马-电子光子对撞机一直被认为是e+e线性对撞机项目的自然补充。在最近发现希格斯玻色子之后,物理学界一直在积极考虑各种建造希格斯工厂的方法,光子对撞机(有或没有e+e-)就是其中之一。在本文中,在简要讨论了基于ILC和CLIC的光子对撞机之后,我对最近提出的没有e+e碰撞选项的光子对撞机Higgs工厂进行了评论性的概述。
2013-08-22 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
Higgs-Energy LEptoN (HELEN) Collider based on advanced superconducting radio frequency technology
这篇Snowmass 2021贡献的论文讨论了基于先进超导射频技术的Higgs-Energy LEptoN(HELEN)$e^+e^-$线性对撞机。拟议中的对撞机提供成本和交流电源的节省,更小的足迹(相对于ILC),并可以在费米实验室建立一个相互作用区域内的网站边界。在250 GeV的初始物理运行之后,对撞机可以升级到更高的光度或更高的能量(高达500 GeV)。如果ILC不能及时在日本实现,那么HELEN对撞机将是在美国建立希格斯工厂的可行选择。
2022-03-15 hep-ex 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
Status of the Super-B factory Design
SuperB国际团队继续优化正负电子对撞机的设计,这将有助于加强对风味物理学起源的研究。该项目结合了直线对撞机(高单次碰撞光度)和储存环对撞机(高重复率)的最佳特性,汇集了所有加速器物理学方面,使10 $^{36}$ cm $^{-2}$ sec $^{-1}$的非常高的光度。这种带有极化电子束的非对称能量对撞机将在$Υ$(4S)共振下产生数亿个B介子。本设计基于以大Piwinski角碰撞的极低发射率束,以允许非常低的$β_y^\star$,而不需要超短聚束。使用蟹腰六极将提高亮度,抑制危险的共振,并允许更高的光束参数。该项目具有灵活的束流参数,改进的动态孔径,以及低能环中的自旋旋转器,用于相互作用点处电子束的纵向极化。该设备为最佳碰撞光束性能进行了优化,还可以为同步辐射应用提供高亮度光子束。
2011-10-09 physics.acc-ph
Energy frontier lepton-hadron colliders, vector-like quarks and leptons, preons and so on
首先,强调了基于LHC和FCC的能前沿轻子-强子和光子-强子对撞机的重要性。然后,参数有利于存在新的重等单线下型夸克和矢量等单线或等重线轻子,以下的历史参数有利于新的(前)水平的问题。论证了超级魅力工厂和GeV能量质子直线加速器对土耳其国家路线图的重要性。最后,对ESPP 2020提出了几点建议。
2019-01-02 hep-ex hep-ph 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
LEP3: a low-cost, high-luminosity Higgs factory
相对较轻的希格斯粒子的发现开启了环形e+e-希格斯工厂的可能性。LEP 3是这样一台强调低成本的机器,因为它重复使用了大部分LHC基础设施,包括隧道,低温和两个通用LHC实验Atlas和CMS,并进行了一些修改。LEP 3的能量范围在质心为240 GeV,接近ZH的最大生产。其他隧道直径和位置是可能的,包括位于UNK隧道UNK-L中的希格斯工厂,以及位于日内瓦地区新的80公里隧道TLEP中的机器,可以进一步容纳非常高的能量pp对撞机。该设计值得进一步考虑,并应进行详细研究,以便LEP 3可以成为高能物理下一步社区的多一个选择。
2014-11-11 hep-ex hep-ph physics.acc-ph