Simultaneous linear optics and coupling correction for storage rings with turn-by-turn beam position monitor data
提出了一种利用逐圈束流位置监测器（BPM）数据同时校正储存环线性光学误差和线性耦合的方法。独立分量分析（ICA）方法被用来从测量的TbT BPM数据中分离出电子感应加速器的正常模式。然后提取出简正模在水平面和垂直平面上投影的感应加速器振幅和相位超前，结合色散测量，拟合出晶格模型。拟合结果用于晶格校正。该方法已在NSLS-II储存环上得到成功验证。
2015-11-08 physics.acc-ph
Averaged Invariants in Storage Rings with Synchrotron Motion
在一个理想的加速器中，单粒子动力学可以解耦为横向运动--电子感应加速器振荡--和纵向运动--同步加速器振荡。色度和色散效应在这些动力学之间引入耦合，即所谓的同步感应加速器耦合。我们提出了一个完整的耦合动力学分析超过一个单一的同步振荡，导致一个平均不变的同步感应加速器耦合在一个通用的晶格。我们将这种分析应用到两个问题：首先，一个玩具晶格的计算是解析易处理的，然后设计一个快速循环的同步加速器，使用丹尼洛夫和Nagaitsev描述的可积光学，显示虽然有相当复杂的行为在同步振荡的过程中，丹尼洛夫-Nagaitsev不变量仍然是周期性的同步运动。
2020-11-10 physics.acc-ph physics.class-ph
Analytical Estimations of the Chromaticity and Corrections to the Spin Precession Frequency in Weak Focusing Magnetic Storage Rings
理解束流和自旋动力学是加速器物理学的基础，随着强度前沿中更高精度的粒子物理实验的出现，人们对更精确地估计束流和自旋动力学变量的兴趣越来越大。本文对最简单的粒子加速器：弱垂直聚焦的圆形磁储存环中的一些重要变量，如束流横向色度和自旋进动频率偏置，给出了解析估计。我们试图精确地从小的电子感应加速器振荡或动量色散获得下一阶近似，通过高精度的自旋跟踪模拟验证。我们还讨论了一种潜在的方法来抑制自旋进动频率偏置，相关的实验可能会发现有益的。
2022-02-20 hep-ex physics.acc-ph
Two-dimensional Cooling of Ion Beams in Storage Rings by Narrow Broad-Band Laser Beams
本文提出了一种新的储存环中离子束二维冷却方案，其中离子与反向传播的宽带激光束相互作用。在离子运动方向上的相互作用区域远小于离子感应加速器振荡的波长。轨道平面中的激光束具有指向离子束的尖锐平坦边缘，并且激光束的宽度为离子束宽度的量级。激光束径向位置首先从内部然后从外部以一定的速度移动到离子束，并减少了电子感应加速器和同步加速器振荡。
1998-12-24 physics.acc-ph
Methods of Laser Cooling of Electron Beams in Storage Rings
讨论了储存环中粒子束的激光冷却方法和罗宾逊阻尼判据。研究了径向位移激光束与电子相互作用过程中电子感应加速器振荡幅度和瞬时轨道的动力学特性。
2002-02-18 physics.acc-ph physics.class-ph
Resonance method of electric-dipole-moment measurements in storage rings
本文介绍了一种测量储存环中原子核电偶极矩的共振法。（1）与自旋进动共振地振荡粒子的速度，以及（2）交替地产生具有不同电子感应加速器调谐的两个子束--一个子束用于放大，从而使得更容易校正产生模仿EDM信号的假信号的环缺陷，另一个用于EDM测量。
2006-05-08 hep-ex hep-ph nucl-ex
Study of Magnetic Hysteresis Effects in a Storage Ring Using Precision Tune Measurement
随着近几十年来加速器科学和技术的进步，加速器社区已经专注于下一代光源的开发，例如衍射限制存储环（DLSR），其需要精确控制电子束能量和电子感应加速器调谐。这项工作的目的是了解磁滞效应的电子束能量和晶格聚焦的圆形加速器，并开发新的方法来获得更好的控制这些影响。在本文中，我们将报告我们最近的实验研究的磁滞效应及其对杜克储存环晶格的影响，使用横向反馈为基础的精密调谐测量系统。与磁铁归一化和晶格斜坡的主要磁滞效应进行了仔细研究，以确定一个有效的程序晶格制备，同时保持高度的可重复性的晶格聚焦。通过测量调整四极设置所引起的电子感应加速器调谐偏移，研究了局部磁滞效应。一种新的技术已经被开发出来，以精确地恢复四极的聚焦强度，通过返回到一个适当的设置，以克服局部滞后效应。
2016-04-16 physics.acc-ph
Spin motion at and near orbital resonance in storage rings with Siberian Snakes. Part I: at orbital resonance
在这里，并在续集中，我们调用不变的自旋场提供一个在一个简单的模型中的垂直电子感应加速器运动的影响与西伯利亚蛇的存储环的低阶轨道共振和附近的自旋运动的深入研究。这导致一个清晰的理解，在模型内，在和附近的行为的光束偏振所谓的蛇共振质子储存环。
2006-12-20 physics.acc-ph
Dynamic aperture limitation in $e^+e^-$ colliders due to synchrotron radiation in quadrupoles
在一个非常高能量的轻子储存环中（例如在$e^+e^-$希格斯工厂中），即使在没有任何磁非线性的情况下，来自四极子的同步辐射也会限制横向动态孔径。这在LEP和未来圆形$e^+e^-$对撞机（FCC-ee）的跟踪中观察到。在这里，我们描述了一种新的机制，不稳定性的调制粒子能量的双电子感应加速器频率的同步辐射在四极。能量调制在相同频率下改变横向聚焦强度，并产生具有不寻常特性的电子感应加速器振荡的参数共振。它发生在任意的电子感应加速器频率（共振失谐总是为零）和电子感应加速器振荡的参数调制的幅度（共振驱动项的强度）取决于振荡幅度。辐射阻尼和共振激励之间的平衡给出了稳定运动的边界。从6维运动方程出发，推导并求解了描述共振的微分方程，分析结果与数值模拟结果吻合较好。
2018-11-12 physics.acc-ph
Radiation Damping by Thomson Scattering
储存环中相对论电子的同步辐射自然会导致电子感应加速器振荡的衰减过程。根据同步辐射的特性，在束流参数仍由普通辐射积分定义的情况下，利用摇摆器或波荡器可以减小束流的阻尼时间和横向束流发射度。然而，如果由于周期性电磁场中的汤姆逊散射而发生电子辐射，则电子感应加速器振荡的量子激发原则上可以大大减少。在简要介绍后，我们比较了不同情况下的辐射特性，并提出了辐射积分的修正。
2016-11-20 physics.acc-ph
General description of spin motion in storage rings in presence of oscillating horizontal fields
本文给出了振荡水平磁场和准磁场对储存环中自旋演化影响的一般理论描述。以前的结果被推广到的情况下，当两个水平分量的振荡场是非零和这个字段的矢量外接一个椭圆。一般方程描述的行为的所有组件的偏振矢量推导和任意初始偏振的情况下被认为是。在振荡频率为非共振的情况下，推导得到了满足。作为一个例子，计算了储存环在垂直电子感应加速器振荡条件下的一般自旋演化。
2017-10-26 physics.acc-ph
Characterization and control of linear coupling using turn-by-turn beam position monitor data in storage rings
本文介绍了一种新的应用测量辛发生器的特征和控制的线性电子感应加速器耦合储存环。从同步和连续的BPM（光束位置监视器）逐圈（TbT）读数，辛李发生器描述耦合线性动力学提取。生成元中的四个平面交叉项直接表征了水平面和垂直平面之间的耦合。耦合控制可以通过利用这些平面交叉项对斜四极杆的依赖性来实现。该方法已被成功地证明，以减少垂直有效发射度下降到衍射极限在新建成的国家同步辐射光源II（NSLS-II）储存环。该方法可自动化实现线性耦合反馈控制，且对机器运行的干扰可忽略不计。
2017-06-19 physics.acc-ph
Distinguishing the Axion-Wind and Oscillating-EDM Couplings in Storage-Ring Searches for Axion Dark Matter
Institut für Kernphysik, Forschungszentrum Jülich（于利希研究中心核物理研究所）；III. Physikalisches Institut B, RWTH Aachen University（亚琛工业大学第三物理研究所B）
研究储存环中轴子暗物质的两种耦合，通过多束配置固定能量同时测两个可观测量及改变电场与磁场弯曲场比率两种方法，可提取耦合强度或清晰分离两种效应，用于未来EDM测量的储存环设施。
2026-07-29 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
Linear dynamics of charged particles in the main lattices of storage rings
为了研究加速器磁场中同步辐射的特性，首先需要得到希尔方程的连续解。为此目的，梯度或磁场的分量被开发成一系列。现在对储存环采用同样的程序。这种方法被证明是有趣的，不仅从描述粒子在普通三维空间中的运动的角度来看，而且在我们得到新的微分方程的事实。这一简短的评论可以被视为对所提出的方法的介绍。下一步可能是添加非线性。这将是现有加速器中确定电子感应加速器振荡的最佳近似。
2015-04-10 physics.acc-ph
Low-emittance storage rings
讨论了同步辐射对储存环中粒子运动的影响。在没有辐射的情况下，粒子运动是辛的，并且束流发射度守恒。在一个经典的近似列入辐射效应导致发射度阻尼：表达式的阻尼时间推导。然后，它表明，量子辐射效应导致的束流发射度的激发。平衡的纵向和水平（自然）发射度的一般表达式。晶格设计对自然发射度的影响进行了讨论，特别注意FODO，消色差，和TME风格的晶格的特殊情况。最后，考虑了感应加速器耦合和垂直色散（由磁体对准和晶格调谐误差产生）对垂直发射度的影响。
2015-07-08 physics.acc-ph
Polarization Transmission in the Electron-Ion Collider's Hadron Storage Ring
Cornell University（康奈尔大学）
本文提出双 Lee-Courant 方案和 betatron 相位调节相结合的混合策略，以确保电子离子对撞机中高偏振度传输。
2025-09-23 physics.acc-ph
Frequency domain method of the search for the deuteron electric dipole moment in a storage ring with imperfections
该方法基于四个基本特征。测量了垂直面内不完整圆环中由于电偶极矩和磁偶极矩引起的垂直面内总自旋进动频率。从顺时针到逆时针操作，环形元件的位置不变。在每个CW和CCW操作中交替地执行使用水平面中的偏振旋进频率测量的有效洛伦兹因子的校准。并且不同平面中的偏振旋进的频率之间的近似关系被设置为排除它们以接近$10^{-29}$ $e\cdot cm$的灵敏度水平混合到期望的EDM信号的垂直频率。
2017-11-17 physics.acc-ph
On Possibilities of High Precision Fundamental Physics Experiments in Spin-Transparent Storage Rings of Low Energy Polarized Electron Beams
本文提出基于自旋透明方法的低能极化电子束小型存储环新设计，用于直接测量电子永久电偶极矩并搜寻暗能量与超轻暗物质。
2023-06-28 hep-ex physics.acc-ph
On the "circular vacuum noise" in electron storage rings
本文讨论了Bell和Leinaas（BL）提出的测量储存环环形Unruh效应的方案。理想的概念“圆形Unruh效应”有一个更现实的对应物，如Shin Takagi使用的“圆形真空噪音”[Prog. Theor.物理增刊88，1（1986）] BL共振行为并不适合于在3.605 GeV的SPILET一阶电子感应加速器共振，但当然，实际的实验情况要复杂得多，事实上，对应于一个甚至更一般的术语，可以称之为“同步加速器噪声”。在最后一节中，我们专注于存储环物理的辐射方面，如在高能量下建立更好的量子场辐射标准的问题。类似于安鲁的效应可以成为这方面的有益指南
1997-11-17 gr-qc physics.acc-ph
Phase locking the spin precession in a storage ring
这封信报告的反馈成功地使用自旋极化测量的旋转频率的0.97 GeV/ $c$聚束和极化的氘核束在冷却器同步加速器（COSY）存储环，以控制进动率（$\approx 121$ kHz）和水平极化分量的相位。与射频（rf）螺线管的实时时间同步使得极化在水平面外的旋转成为可能，从而演示了操纵极化的反馈方法。特别地，旋转速率示出了水平极化相位（相对于rf螺线管）的正弦函数，其被控制在$σ= 0.21$ rad的一个标准偏差范围内。最小可能的调整是753 kHz旋转频率中的3.7 mHz，这将进动速率改变26 mrad/s。这种能力满足了使用储存环寻找带电粒子的固有电偶极矩的要求。
2017-07-06 physics.acc-ph
Simulation of the transit-time optical stochastic cooling process in the Cornell Electron Storage Ring
在康奈尔电子储存环（CESR）的光学随机冷却的演示准备，我们已经开发了一个粒子跟踪模拟研究相关的束流动力学。在拾取波荡器中发射的光学辐射对反冲波荡器中的相同粒子给予动量反冲。从拾取器到反冲器的电子旁路的光学器件将电子感应加速器振幅和动量偏移耦合到路径长度，使得动量反冲减小发射度和动量扩散。附近的电子产生非相干噪声。旁路线的布局，提出了适应光学与一系列的横向和纵向冷却参数。模拟是用来确定冷却速率和它们的依赖于束和晶格参数的旁路光学具有不同的发射度和动量接受。
2021-06-24 physics.acc-ph
Injection Feedback for a Storage Ring
我们报告了ThomX存储环项目的注入反馈方案。X-ray X是一个50 MeV的电子加速器原型，它将在储存环中使用康普顿背散射来产生高通量的硬X射线。考虑到慢束阻尼（在环中），注入必须以高精度执行，以避免大的电子感应加速器振荡。一个自制的分析代码是用来计算的校正，需要施加之前的束注入，以实现几百微米的束位置精度在第一束位置监测器（BPM）。为此，代码需要环诊断装置提供的信息。迭代反馈系统已使用MadX模拟进行了测试。我们的模拟表明，在所有情况下，可以在不到50次迭代中实现与BPM的准确性相匹配的性能。这种反馈算法的细节，其效率和模拟进行了讨论。
2021-09-02 physics.acc-ph
Transverse coupled-bunch instabilities driven by high-order modes near the coupling resonance
National Synchrotron Radiation Laboratory, University of Science and Technology of China（国家同步辐射实验室，中国科学技术大学）
本文以合肥先进光源（HALF）为对象，通过理论分析与宏粒子模拟，探究差共振附近Betatron耦合对高阶模驱动的横向耦合束团不稳定性的影响，证实合适的耦合可有效抑制该不稳定性，为存储环横向稳定性控制提供新方法。
2026-08-04 physics.acc-ph
Toward the Frontiers of Particle Physics With the Muon $g\textrm{-}2$ Experiment
费米实验室的μ子$g\textrm{-}2$实验（E989）的目标是使用正μ子以前所未有的精度测量μ子异常（$a_μ$）。这一测量的动机是先前布鲁克海文$a_μ$测量和标准模型预测之间的差异超过三个标准差，这暗示了物理学超越标准模型的可能性。μ子在储存环中循环，测量需要从用量热计收集的衰变正电子时间和能量测量中精确确定μ子异常进动频率（自旋进动相对于动量）。需要以高精度知道μ子所看到的平均磁场，因此存储环磁场被调整为非常均匀，并且用核磁共振（NMR）探针持续监测。在确定μ子异常岁差频率（例如测量窗口期间的μ子损失）时，还需要详细的μ子Campus束线和μ子存储环模拟来量化束流动力学和自旋相关的系统效应。在会议召开时，该实验最近开始了Run-3，并计划在2020年发布Run-1物理结果。
2020-09-24 hep-ex physics.acc-ph
Magnetic field effects on the proton EDM in a continuous all-electric storage ring
通过测量质子束在垂直平面上的自旋进动率，可以在带电储存环中寻找质子的电偶极矩。在理想情况下，自旋进动来自于电场和电偶极矩之间的耦合。在实际情况下，磁场成为主要的系统误差源，因为它以类似的方式与磁偶极矩耦合。束可以看到各种配置，其中包括方向，时间依赖性等的磁场，例如，几何相位效应观察时，束看到在不同的方向和相位周期性的字段。我们已经模拟了磁场在主要的独立场景中的效果，并发现与静态磁场情况下的分析估计一致的结果。我们为每种情况下的磁场设置了限制，并提出了避免磁场产生系统误差的解决方案。
2018-12-06 physics.acc-ph
Symmetry Exploitation in Orbit Feedback Systems of Synchrotron Storage Rings
同步加速器储存环的结构对称性是在磁晶格的设计阶段有意创建的，但在设计稳定加速粒子束的控制算法时没有考虑它们。然而，控制算法的选择受到同步加速器的速度要求的限制。同步加速器的标准控制算法基于轨道响应矩阵的奇异值分解（SVD）。SVD控制器既没有利用结构对称性，也没有表现出任何速度优势。基于感应加速器函数的周期性和反射特性，我们证明了这些结构对称性是由轨道响应矩阵继承的。我们表明，所得到的块循环和中心对称矩阵的属性可以用于不同的计算效率的分解的控制器。我们还解决了对称性破缺的情况下，由于奇怪的磁铁和监视器的位置。我们的有效分解可以使同步加速器使用更先进的控制技术，如控制算法，需要实时优化。这些先进的控制技术可以反过来提高同步加速器光源研究的质量。
2020-08-31 eess.SP physics.acc-ph
High Precision Fundamental Physics Experiments at JLab with Spin-transparent Storage Rings of Low-energy Polarized Electron Beams
Thomas Jefferson National Accelerator Facility（托马斯·杰斐逊国家加速器设施）；Mississippi State University（密西西比州立大学）；Brookhaven National Laboratory（布鲁克海文国家实验室）；CERN（欧洲核子研究组织）；Christopher Newport University（克里斯托弗纽波特大学）；Duke University（杜克大学）；Facility for Rare Isotope Beams, Michigan State University（密歇根州立大学稀有同位束设施）；Michigan State University（密歇根州立大学）；Universidade Federal do Maranhão（马拉尼昂联邦大学）；Universidade Federal do Rio Grande do Sul（南里奥格兰德联邦大学）；Universidade Federal do Triângulo Mineiro（米纳斯吉拉斯三角区联邦大学）；Indian Institute of Technology Guwahati（古瓦哈提印度理工学院）；Istituto Nazionale Fisica Nucleare - Sezione di Genova（意大利国家核物理研究所热那亚分部）；Università degli Studi di Genova（热那亚大学）；Institut für Theoretische Physik, Leibniz Universität, Hannover（汉诺威莱布尼茨大学理论物理研究所）；Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室）
本文提出一种采用低能极化电子束与莫特极化测量技术的新型桌级自旋透明存储环设计，可抵消磁偶极矩引发的自旋进动，用于测量电子永久电偶极矩等基础物理参数，或在量子计算领域有应用前景。
2026-11-11 hep-ph hep-th nucl-ex
New approach to search for parity-even and parity-odd time-reversal violation beyond the Standard Model in a storage ring
1965年提出的时间反演破缺和宇称守恒毫强相互作用仍然是超越标准模型的CP破坏的可行机制。它的一个可能的表现形式是T奇不对称的张量极化氘通过矢量极化氢气靶的传输。当氘核极化从垂直方向旋转到环平面中时，T-奇不对称性（相对于靶中质子极化的反转为奇）将以自旋进动频率的第一或第二谐波连续振荡。振荡的T-奇不对称性的傅立叶分析，允许从背景持久在传统的实验中采用静态矢量和张量偏振容易分离。
2020-04-21 hep-ex hep-ph nucl-ex
Measurement of the Spin Tune Using the Coherent Spin Motion of Polarized Proton in a Storage Ring
本文报道了首次在高能（24 GeV和255 GeV）下用驱动相干自旋运动测量自旋调谐。为了在极化质子对撞机中保持极化，重要的是要知道极化质子束的自旋调谐，其被定义为每转全自旋进动的数量。一个九磁铁自旋翻转器在两个西伯利亚蛇的存在下表现出高自旋翻转效率[1]。自旋翻转器以给定的频率（或音调）和强度驱动自旋共振。当驱动频率接近自旋频率时，质子的自旋方向不再垂直，而是围绕垂直方向进动。通过测量水平分量的进动频率，可以精确地测量自旋调谐。驱动相干自旋运动和快速的逐圈偏振测量是测量的关键。在关闭自旋翻转器之后，垂直自旋方向恢复，并且偏振值不受测量的影响。这种操作保持极化的事实使得在高能加速器的操作期间测量自旋调谐成为可能。
2019-04-26 physics.acc-ph
Octupole Focusing Relativistic Self-Magnetometer Electric Storage Ring "Bottle"
提出了一种测量带电基本粒子（如质子）电偶极矩（EDM）的方法，该方法是测量径向电弯曲场$E_r$作用于全电储存环中循环的冻结自旋极化质子的EDM所引起的自旋进动。限制这种测量的主要系统误差来自于由作用于质子的（大得多的）磁偶极矩（MDM）的无意和未知的平均径向磁场$B_r$引起的伪自旋进动。除了采取极端的磁屏蔽措施外，防止这种系统误差的最佳保护措施是使用储存环本身作为“自磁力计”;产生系统EDM误差的精确磁场平均值$\langle B_r\rangle$通过轨道位置控制被精确地归零。通过使用八极而不是四极聚焦，回复力对于小振幅的垂直电子感应加速器样运动可以小得几乎为零，但在大振幅下足够强以保持所有粒子被捕获。这大大提高了磁力计的灵敏度。任何平均径向磁场误差$\langleΔB_r\rangle$都会引起CW和CCW射束之间的垂直轨道偏移。自磁力测量法测量这种变化，使其消除。对于这里提出的八极环，磁场控制的精度为$\langleΔB_r\rangle\approx \pm 3\times10^{-16}\,$特斯拉。这足够小以将质子EDM测量中的系统误差减小到可以测量到与标准模型预测的实际小偏差的范围内。虽然新颖，这里给出的相对论瓶子的理论分析，磁或电或两者兼而有之，是基本的，他们的行为被预测是完全令人满意的。
2015-12-02 physics.acc-ph
The connection between zero chromaticity and long in-plane polarization lifetime in a magnetic storage ring
在本文中，我们证明了磁存储环与额外的六极场设置，使x和y的色度消失，面内极化（IPP）的寿命最大化为0.97 GeV/c的氘核束之间的连接。通过连续监测束内碳靶偏振计中的向下-向上散射不对称性（对侧向偏振敏感）并由于氘核的磁异常而展开IPP的进动来测量IPP的幅度。长IPP寿命的最佳操作条件是通过扫描存储环六极磁体系列的磁场，同时观察在束流存储期间IPP损失的速率来获得的。束被聚束并被电子冷却。IPP的损失出现从轨道周长的变化，因此，粒子的速度和自旋调谐，由于在光束中的单个粒子的横向电子感应加速器振荡。这些变化的影响被适当的六极场设置所抵消。
2017-10-25 nucl-ex physics.acc-ph physics.ins-det
A Storage Ring proton Electric Dipole Moment experiment: most sensitive experiment to CP-violation beyond the Standard Model
储存环电火花加工协作组正在完成向能源部提出的一项全面建议，以便在10- 29 e \cdot cm级进行敏感质子电火花加工实验。这涉及构建半径为R~40 m的电环，其中通过由3 cm间隙分开的不锈钢板提供弯曲，提供10 MV/m的电场。这个环可以存储0.7 GeV/c动量的质子，也被称为“魔术”，因为它具有独特的性质，即自旋和动量矢量在任何电场中都以相同的速率进动。如果自旋在存储时间的大部分持续时间内保持纵向，则径向电场作用于质子电偶极矩，并且可以引起可测量的垂直自旋进动。对自旋相干时间、旋光仪系统和电场的研究表明，我们达到了实验的目的。相对束流位置监测器的计划使用目前可用的技术，并将其应用于加速器环境。需要进行一些研究和开发，以确定该计划的可行性。进一步改善的前景与未来的升级为另一个数量级的EDM灵敏度也奠定了。
2011-10-15 hep-ex physics.acc-ph
Maintaining a Resonance Condition of an RF Spin Rotator Through a Feedback Loop in a Storage Ring
本文针对COSY存储环中120 kHz自旋进动，通过锁相反馈系统稳定射频维恩滤波器与自旋进动的相对相位，实现相位变化标准差约0.2 rad，为氘核电偶极矩测量及未来带电粒子电偶极矩研究提供关键技术支持。
2025-04-15 nucl-ex physics.acc-ph
First simultaneous measurement of sextupolar and octupolar resonance driving terms in a circular accelerator from turn-by-turn beam position monitors data
储存环和对撞机中的束流寿命受到晶格非线性等因素的影响。它们的控制对加速器的动态孔径非常有益，其扩大通常导致更有效的注入和更长的寿命。本文介绍了一个程序来评估和纠正不必要的非线性，通过使用轮流光束位置监测数据，这是以前的工作的共振驱动项（RDTs）的演变。有效的六极磁误差和倾斜在ESRF电子储存环的评估和纠正（如果可能的话），通过使用这种技术。这是第一次，八极RDTs也可以被测量，并用于定义一个八极模型的主要四极。在ESRF储存环的六极RDT中观察到的与模型的大部分偏差被证明是由聚焦误差而不是六极误差产生的。这些结果可以实现由于新的分析公式描述的非线性感应加速器运动的谐波含量的第二阶。RDT也首次用于单个六极磁体的基于束流的校准。它们也被证明是预测故障磁体和验证磁性模型的强大工具。该技术还为数据分析可靠性的自我评估提供了一个品质因数。
2018-04-17 physics.acc-ph
Real-time sextupole tuning for a long in-plane polarization at storage rings
长的面内束极化可以是储存环中自旋测量实验所期望的特征。利用冻结自旋方法和射频腔束聚束可以控制束内粒子的自旋进动，最终产生10- 100秒的极化寿命。以前的研究表明，它可以进一步改善六极，这纠正了与光束的色度相关的二阶效应。然而，六极杆可能需要重新调整后，轻微的变化环参数。这项工作提出了一种实时六极调谐方法，依赖于反馈算法。它在存储期间调整六极强度，目标是零平均径向自旋分量。满足该条件导致更长的极化寿命。仿真研究表明，粗略确定的反馈系数，在这种方法的工作有效地为广泛的环参数，与实际的场缺陷和测量误差考虑。或者，该技术可用于优化测试运行中的六极强度，而无需干预测量。
2020-08-04 physics.acc-ph
Design of a Storage Ring based on a Fixed Field Alternating Gradient Configuration with an Internal Target for Heavy-Ion Beams with Stochastic Charge State Conversions
Institute for Integrated Radiation and Nuclear Science, Kyoto University（京都大学辐射核科学综合研究所）；Advanced Science Research Center, Japan Atomic Energy Agency（日本原子能研究机构先进科学研究中心）
本文提出了一种基于固定场交替梯度结构的存储环设计，用于重离子束的内部靶系统，通过匹配不同电荷态的束流轨道和betatron函数，有效抑制随机电荷状态转换导致的横向发散。
2025-07-10 nucl-ex physics.acc-ph
Berry phases in an electric-dipole-moment experiment in an all-electric storage ring
考虑了全电储存环电偶极矩实验中Berry（几何）相位引起的系统效应。我们分析了自旋冻结和局部纵向和垂直电场交替时的实验装置。由于Berry相位，自旋绕径向轴旋转。相应的系统误差是相当重要的，而它可以用顺时针和逆时针光束来消除。Berry相也导致了自旋绕径向轴的转动。这种效应也可以用顺时针和逆时针光束来消除。自旋进动的角速度的方位角分量的符号取决于自旋取向完美的起始点。该量的径向分量在每个起点保持其值和符号。当纵向电场和垂直电场在同一段内没有任何交替地连接时，不会出现由于几何相位引起的系统误差。然而，另一个系统的影响，自旋旋转的方位轴发生，并有相反的符号为顺时针和逆时针光束。
2018-01-03 hep-ex hep-th nucl-ex
Phase Measurement for Driven Spin Oscillations in a Storage Ring
本文报道了在射频（rf）螺线管影响下储存环中极化矢量水平和垂直分量的首次同时测量。实验是在Jülich的冷却器同步加速器COSY中使用矢量偏振的聚束$0.97\,\textrm{GeV/c}$氘束进行的。使用新的自旋反馈系统，我们设置螺线管场和偏振矢量的进动之间的初始相位差为预定义的值。然后关闭反馈系统，允许相位差随时间变化，并打开螺线管以旋转极化矢量。我们观察到垂直偏振分量和相位差的振荡。可以使用分析模型来描述振荡。这个实验的结果也适用于其他具有水平磁场的射频器件，如维恩滤波器。储存环中粒子自旋的精确控制是测量带电粒子电偶极矩的前提。
2018-04-24 physics.acc-ph
Spin decoherence and off-resonance behavior of radiofrequency-driven spin rotations in storage rings
本文详细解析了储存环中射频驱动自旋旋转器失谐对极化分量的影响及自旋退相干效应，并展示了该理论在COSY氘核电偶极矩测量中控制自旋共振条件的导引束团方法的应用，揭示了水平极化包络相位作为稳定性指标的潜力。
2023-09-16 hep-ex nucl-ex physics.acc-ph
Quantum noninvasive three-component beam-spin polarimetry in the Hadron Storage Ring of the Electron-Ion Collider
Brookhaven National Laboratory（布鲁海文国家实验室）
提出基于SQUID的非侵入式偏振计，利用束团集体磁偶极矩而非散射，通过三个拾取通道重构极化矢量，实现静态连续监测和动态精确测量。
2026-06-23 hep-ex nucl-ex physics.acc-ph
Measuring the Polarization of a Rapidly Precessing Deuteron Beam
本文描述了一个时间标记系统，使面内（水平）偏振的0.97 GeV/c的氘核束流在冷却器同步加速器（COSY）在研究中心于利希循环的测量。每个偏振仪事件的时钟时间用于展开120 kHz自旋进动，并根据水平偏振的方向将事件分配给仓。在累积一秒或多秒之后，可以针对每个方向计算上下散射不对称性，并将其匹配到正弦函数，该正弦函数的幅度与水平偏振成比例。这需要自旋调谐或极化旋进速率的先验知识。初始估计是通过重新排序的事件作为自旋调整跨越一个狭窄的范围，并寻找最大的偏振幅度。结果偏向于太大的偏振值，部分原因是统计波动，但也因为当相位自由变化时，即使是随机数据的正弦拟合也会产生相当大的幅度。描述了一种分析过程，该分析过程将水平偏振的时间依赖性与基于发射率驱动的偏振损失的模板相匹配，同时校正正偏置。这些信息将被用来研究如何通过使用环六极场校正自旋调谐扩展来延长水平极化寿命，从而支持在存储环中使用极化光束搜索固有电偶极矩的可行性。本文是储存环EDM协作和JEDI协作的共同努力。
2014-05-23 physics.acc-ph
New method for a continuous determination of the spin tune in storage rings and implications for precision experiments
本文提出了一种确定自旋调谐的新方法，并进行了实验验证。在理想的平面磁环中，自旋调谐-定义为每圈自旋进动的数量-由$ν_s = γG$给出（伽马是洛伦兹因子，$G$是磁异常）。对于970 MeV/c氘在COSY冷却器同步加速器中以~120 kHz的频率相干旋进，根据氘碳散射的上下不对称性，推导了自旋调谐。在2.6 s的时间间隔内，以$10^{-8}$级的精度确定自旋调谐，并且对于连续的100 s加速器循环，精确到$1 \cdot 10^{-10}$。这使得所提出的方法为加速器物理学提供了一种新的精确工具：控制粒子的自旋运动到高精度是强制性的，特别是对于测量储存环中带电粒子的电偶极矩。
2017-03-21 nucl-ex physics.acc-ph
Beam dynamics corrections to the Run-1 measurement of the muon anomalous magnetic moment at Fermilab
本文介绍了费米实验室Muon g-2实验Run-1数据集的束流动力学系统修正及其不确定度。两个修正测量μ子进动频率$ω_a^m$与众所周知的影响，由于使用静电四极（ESQ）的垂直聚焦在存储环。平均垂直取向的运动磁场被横向穿过ESQ系统产生的径向电场分量的相对论μ子感觉到。这种修正取决于储存的动量分布和环的调谐，环具有相对较弱的垂直聚焦。电子感应加速器的垂直运动意味着μ子并不在一个与垂直磁场方向完全正交的平面内绕环运动。校正是必要的，以考虑与它们的轨迹相关联的平均俯仰角。第三个小的修正是必要的，因为在存储时间期间逃离环的μ子在初始自旋阶段与母分布相比略有偏置。最后，由于ESQ网络中的两个高压电阻器的RC时间常数比设计的要长，所以在每次填充储存环期间，储存的μ子束的垂直和水平质心和包络线会发生轻微的漂移，但是是一致的。这导致了一个重要的相位-接受关系的发现，需要修正。对$ω_a^m$的校正总和为0.50 $\pm$ 0.09 ppm;与$ω_a^m$的0.43 ppm统计精密度相比，不确定度较小。
2021-04-23 hep-ex physics.acc-ph
