Refining the evaluation of eigen-emittances measured by the dedicated four-dimensional emittance scanner ROSE
一种用于完全确定四维束矩阵的专用设备，称为ROSE（发射度测量旋转系统）已成功调试。用1.4 MeV/u的83 Kr 13+获得的结果在Phys. Rev. Accel中报道。梁19，072802（2016）。耦合力矩的确定精度约为10%，这是足够低，可靠地确定一个网格，可以解耦的梁。然而，相应的本征发射率的剩余不确定性仍然相当高。本文报道了改进的评估程序，降低了测量本征发射度的不准确性显着的百分比水平。该方法基于在其固有测量分辨率内修整直接测量的数据，使得最终得到的量以高精度确定。
2020-04-06 physics.acc-ph
Low-emittance tuning at the Cornell Electron Storage Ring
2008年，康奈尔电子/正电子储存环（CESR）由电子/正电子对撞机改装而成，作为国际直线对撞机（ILC）阻尼环的测试平台。CESR测试加速器（CesrTA）项目的主要目标之一是开发一种快速的低发射度调谐方法，该方法可以很好地扩展到大型环（如ILC阻尼环），并在2.085 GeV时实现10 pm的垂直发射度。本文讨论了在CesrTA开发的调谐方法，以实现低发射度的条件。基于光束的测量和校正的一次迭代需要大约10分钟。在2.085 GeV处获得了10.3 + 3.2/-3.4（sys）+/-0.2（stat）pm的最小垂直发射度。在各种配置和束能量中，校正技术通常在校正后实现约10 pm的垂直发射度，RMS耦合<0.5%。测量的垂直色散主要由束流位置监测系统控制。发射度测量中的不确定性的传播进行了详细描述。模拟建模的影响，磁铁失调，BPM的错误，和发射度校正算法表明，剩余的垂直发射度测量的调谐过程的结论是由源以外的光学误差和失调。
2014-04-02 physics.acc-ph
Transverse beam emittance measurement by undulator radiation power noise
储存环中非相干自发同步辐射的匝间功率起伏一般取决于电子束团的6D相空间分布。在某些情况下，如果只有一个参数的分布是未知的，这个参数可以确定从这些功率波动的测量幅度。在这封信中，我们报告了一个绝对测量（没有自由参数或校准）的一个小的垂直发射度（5- 15 nm rms）的平光束的这种方法，在条件下，当它是无法分辨的常规同步加速器光束尺寸监测器。
2021-02-25 physics.acc-ph
The effects of injection beam parameters and foil scattering for CSNS/RCS
中国空间中子源（CSNS）采用H-剥离相空间涂绘法，用小发射度的直线加速器束流填充大环形接受腔。研究了CSNS快速循环同步加速器（RCS）的涂敷光束与注入光束参数的关系。模拟了不同动量扩展、发射度均方根值、束流匹配情况下的注入过程，得到了束流损失、99%发射度和发射度均方根值，并给出了注入束流参数的优化范围。研究了H-光束与剥离箔的相互作用，并对剥离箔的散射进行了模拟.在此基础上，计算了剥离效率，得到了合适的剥离箔厚度。研究了箔片上的能量沉积和箔片散射引起的束流损失。
2012-08-23 physics.acc-ph
Possibilities for reduction of transverse projected emittances by partial removal of transverse to longitudinal beam correlations
我们证明，如果在粒子束中，粒子的能量与它们的横向位置和动量之间存在线性相关（线性束流色散），那么通过选择非零晶格色散的静磁系统，总是可以减小横向投影发射度。当所有的光束色散都归零时，横向投影发射度的最大可能减少发生，并且所需的晶格色散的值完全由光束色散和光束均方根能量扩展的值定义，并且与任何其他二阶中心光束矩无关。除此之外，我们证明，或者，也可以使用晶格色散消除粒子的纵向位置和它们的横向坐标（线性光束倾斜）之间的线性相关性，但在这种情况下，晶格色散的解决方案是非唯一的，不能保证减少横向投影发射度。
2014-09-22 physics.acc-ph
Overestimation of thermal emittance in solenoid scans due to coupled transverse motion
螺线管扫描法是一种广泛应用于光阴极电子枪热发射度现场测量的方法。这种方法的普及是由于它的简单和方便，因为所有的射频光阴极枪配备了发射度补偿螺线管。本文表明，螺线管扫描测量高估的热发射度在普通的测量配置，由于弱四极场（存在于射频枪或枪螺线管），然后在螺线管旋转。这种耦合的横向动力学像差引入了光束的水平和垂直运动之间的相关性，导致测量的2D横向发射度增加，从而高估了热发射度。采用解析表达式和数值模拟方法系统地研究了这种效应。这些研究进行了实验验证，使用L波段1.6细胞的射频光阴极枪与碲化铯阴极，这表明热发射率高估35%的均方根激光光斑尺寸为2.7毫米。该文件的结论表明，可以通过使用四极磁铁校正器，包括一对正常和斜四极磁铁，提高螺线管扫描的精度。
2018-12-25 physics.acc-ph
MOE11 Emittance Growth from the Thermalization of Space-Charge Nonuniformities
注入线性聚焦通道的光束通常具有一定程度的空间电荷不均匀性。在一般情况下，注入粒子分布与系统的电荷不均匀性是不平衡的聚焦通道，并推出一个广泛的频谱集体模式。这些模式可以相位混合，并具有非线性波-波相互作用，在高空间电荷强度下，导致弛豫到以均匀密度分布为特征的更热的分布。这种热化可以将自场能量从初始空间电荷不均匀性转移到局部粒子温度，从而增加束相空间面积（发射度增长）。在本文中，我们采用了一个简单的动力学模型的连续聚焦通道，并建立在以前的工作，应用系统的能量和电荷守恒量化发射度增长与集体热化的初始方位对称，均方根匹配的光束与径向密度分布是中空或峰值。这种发射度的增长被证明是令人惊讶的适度，即使是高光束强度与显着的径向结构的初始密度分布。
2000-09-29 physics.acc-ph
Space Charge Driven Emittance Growth and the Effect of Octupoles in IOTA
费米实验室的可积光学测试加速器（IOTA）是一台小型机器，致力于广泛的前沿加速器物理计划。该计划的一个重要方面是研究可集成光学器件实现的共振自由调谐扩展的潜在好处，以存储和加速空间电荷重要的高强度质子束。在这方面，质子束流发射度增长和粒子损失机制的良好理解是必不可少的。假设标称设计参数，模拟表明，对于聚束束，发射度增长的大部分发生后立即注入，通常在几十圈。我们试图用一个简化的RMS失配理论来解释这种增长，并简要讨论了它的一些局限性和可能的改进。然后，我们将理论预测与使用PIC代码pyORBIT进行的模拟进行比较。为了进一步探索减缓发射度增长和减少粒子损失的方法，我们比较了两种光束匹配策略：（1）在注入点匹配（2）在$β_x = β_y$的非线性（八极）插入区域中心匹配。为了观察非线性如何影响发射度的增长，以及它是否占主导地位的增长，由于失配，我们跟踪两个不同的分布。最后，我们探讨了在准可积配置中使用八极子的潜力，以减轻使用各种初始分布在减少和全强度的增长。
2021-12-31 physics.acc-ph
Analysis of photoinjector transverse phase space in action and phase coordinates
光电注入器是X射线自由电子激光（XFEL）的主要高亮度电子源。降低光子注入器发射度是提高XFEL激光性能的关键之一，因此精确测量发射度至关重要。众所周知，均方根发射度对相空间中粒子分布的低强度拖尾非常敏感，其测量依赖于信噪比和图像处理过程。这种敏感性使得对束横向亮度的解释具有挑战性，从而导致不同的发射度定义以减少尾部粒子的影响。本文从理论模型和实验两个方面对横向相空间进行了作用和相坐标分析，为束芯亮度的计算提供了一种更为直观的方法。
2022-02-18 physics.acc-ph
A Resonant Cavity for Single-Shot Emittance Measurement
提出了一种基于谐振腔的非侵入式多束团非圆束流发射度束流发射度测量方法。在谐振腔中，当腔谐振模式与梁操作频率匹配时，期望的场分量可以被增强到Q_L_lambda/pi，其中Q_L_lambda是谐振模式lambda的加载Q。特别是，四腔，其四极模在束流工作频率，提取束流四矩排他地，利用腔的对称性和一些简单的网络来抑制共模。在线性输运系统中，在不同的电子感应加速器相位下进行的六个连续的束流四极矩测量，使我们能够确定束流发射度，即，光束的相位空间中的光束尺寸和形状。如果例如由附近的射束位置监视器给出射束位置，则单独的一个测量提供均方根射束尺寸。本文介绍了四腔束流监测系统的基本设计和分析。
2002-09-19 physics.acc-ph
Improved envelope and emittance description of particle beams using the Fokker-Planck approach
针对 Vlasov 方程无法处理随机现象的问题，提出基于 Fokker-Planck 方程推导束流包络和发射度运动方程，包含温度平衡附加项，可估算储存环中束内散射导致的发射度增长率。
2026-11-04 physics.acc-ph
Superpower E-Beam Sources and Performance Estimates for Compact THz FELs
本文提出两种1.5-2 MV、100-200 A热阴极电子源方案，采用分级电极等设计实现低发射度与高压缩度，并基于此提供了紧凑型太赫兹FELs的性能估计。
2024-03-21 physics.acc-ph
Particle beam eigen-emittances, phase integral, vorticity, and rotations
粒子束本征发射度包括可以通过辛光学元件施加到束的均方根发射度的最低集合。对于实际相关的情况下，本文介绍了一种近似提供了一个非常简单和强大的横向本征发射度变化和光束相位积分之间的关系。这种关系极大地方便了本征发射度剪裁方案的建模。结果表明，本征发射度的差异是由束流的相位积分或涡量而不是角动量决定的。在近似中，任何光束都等效于两个以相同强度和不同符号的角速度旋转的物体。在[A. Burov，S. Nagaitsev和Y. Derbenev，Circular modes，beam adapters，and their applications in束流光学，Phys.Rev.E66，016503（2002）]。这里提出的新关系是一个互补的和生动的方法，提供了一个物理图片的性质，本征发射度的情况下，实际利益。
2021-04-14 physics.acc-ph physics.optics
Halo Coupling and Cleaning by a Space Charge Resonance in High Intensity Beams
结果表明，强流束的空间电荷赝八极子驱动的差共振不仅耦合束芯发射度，还导致束晕中的发射度交换，这与强流加速器中的束流损失有关.关于直线加速器，“主共振”kz/kxy =1（对应于圆形加速器中的蒙塔古共振2 Qx-2 Qy =0）可导致平面之间的晕圈的这种耦合和转移。即使芯发射度（rms）完全相等或几乎相等，也可能发生横向晕耦合到纵向平面（反之亦然）。这个晕轮论证证明了在直线加速器设计中的额外谨慎，包括考虑避免均分设计。然而，与此同时，该机制也可以通过将晕圈从纵向平面耦合到横向平面（其中局部刮擦是可访问的）中而有资格作为主动动态晕圈清洁方案。我们提出了半解析发射度耦合率，并表明，以前开发的直线加速器的核心稳定性图表可以扩展-使用的纵向横向晕发射度比-以表明其他地区的晕耦合可能是重要的。
2013-05-07 physics.acc-ph
A Polarized Electron RF Photoinjector Using the Plane-Wave-Transformer (PWT) Design
极化电子束现已在核物理和高能物理实验的粒子加速器中得到常规应用。这些光束目前产生的直流偏置光电子源结合射频斩波和聚束系统具有固有的高横向发射度。低发射率可以用射频枪产生，但真空环境到目前为止被认为太苛刻，不支持负电子亲和势GaAs光阴极。我们建议通过调整PWT射频光注入器来显著改善真空条件，以实现合理的阴极发射率和寿命。这种适应性也可以与特殊的光学器件相结合，这将导致在窄尺寸的归一化均方根发射度，可以低至10-8米的平光束。
2002-05-03 physics.acc-ph
Emittance and Phase Space Tomography for the Fermilab Linac
费米实验室直线加速器通过专门设计的光束线向MuCool测试区实验大厅提供可变强度的400 MeV光束，以便于测量直线加速器的束流发射度和特性。一个10米，无色散和无磁直线利用上游四极聚焦三重结合必要的直光束诊断，以充分表征横向光束特性。由于直线加速器不产生严格的椭圆相空间，必须对轮廓数据执行层析成像以检索相空间中的实际粒子分布。这是通过使用上游三元组的不同腰部聚焦条件旋转相空间分布并执行轮廓数据的去卷积来实现的。此处报告了使用此诊断部分的初步测量结果。
2013-01-28 physics.acc-ph
Cold electron beams from cryo-cooled, alkali antimonide photocathodes
在这封信中，我们报告的冷电子束的产生使用的Cs3Sb光阴极生长的Sb和Cs的共沉积。通过冷却的光阴极到90 K，我们证明了一个显着减少的平均横向能量验证长期存在的猜测，晶格温度的贡献限制了平均横向能量或热发射度附近的光电发射阈值，打开新的前沿，在产生超亮光束。在90 K，我们实现了一个记录低的热发射率为0.2 $μ$米（均方根）每毫米的激光光斑直径从超快（亚皮秒）光阴极的量子效率大于$7\times 10^{-5}$使用可见光激光波长为690 nm。
2015-04-22 physics.acc-ph
Determining phase-space properties of the IHEP RFQ output beam using the RMS beam widths from wire-scanners
在IHEP实验后建立了一条束线，用于晕研究。为了确定的横向发射度和椭圆参数的激光输出光束，光束尺寸数据获得的前两个14线扫描仪。采用传递矩阵法和最小二乘法建立线性方程组，并进行求解。然后将解作为多粒子模拟中的初始束流参数来检验计算方法。结果表明，模拟的均方根光束尺寸与测量位置处的测量值之间的差异小于7%，这在我们的实验中是可以接受的。
2015-05-18 physics.acc-ph
GeV muon beams with picometer-class emittance from electron-photon collisions
未来μ子对撞机的挑战之一是产生携带高相空间密度的μ子束。特别是μ子束归一化的横向发射度是一个相关的品质因数，以满足光度的要求。一个典型的问题，影响所取得的横向发射度的μ子对撞机计划迄今为止考虑的是相空间稀释所造成的库仑相互作用的初级粒子传播到目标产生μ子。在这项研究中，我们提出了一种通过电子束和光子束相互作用在真空中产生μ子束的新方案。将质心能量设置为阈值的大约两倍（即大约$350$ MeV），经由μ子对产生反应（$e^-+γ\rightarrow e^-+μ^+/μ^-$）产生的μ子束的归一化发射度在很大程度上与碰撞电子束的发射度无关，并且基本上由μ子对产生中的横向动量的过量来设置。在没有任何其他机制的发射度稀释，产生的μ子束，具有几十个GeV的范围内的能量，其特征在于由一个超低的归一化的横向均方根发射度为几纳米拉德，对应于一个几何发射度低于$10$ pm拉德。这开辟了一种新的μ子对撞机范例的基础上的μ子源的设想与初级碰撞光束提供的$100$ GeV级能量恢复直线加速器与硬X射线自由电子激光相互作用。挑战是实现所要求的μ子对撞机的亮度，采用低μ子通量/电流结合超低发射率的策略，从而大大降低μ子束诱导背景的水平。
2021-06-06 hep-ph physics.acc-ph
High dimensional characterization of the longitudinal phase space formed in a radio frequency quadrupole
现代加速器前端几乎完全包括射频四极杆，用于初始捕获和聚焦低能束。纵向束流中的动力学定义了纵向束流参数。模拟的SNS与PARMTEQ播种与现实的LEBT分布产生一个2.5兆电子伏，40毫安的H-束的均方根发射度为130度keV。在测量中，纵向相空间的详细表征，包括一个新的纵向发射度的依赖横向坐标的研究。这项工作介绍了一种新的虚拟狭缝技术，提供子狭缝分辨率的能量谱仪，以及可视化的4D相空间数据的方法。通过模拟和测量，证实了射频谐振形成的聚束具有明显的内部关联结构。高维特征被证明是在定性协议。然而，测量的均方根发射度高达30%低于预测，更接近95度千电子伏的设计值。
2020-08-14 physics.acc-ph
Photoinjector design for the LCLS
直线加速器相干光源的设计假设，一个低发射度，1-nC，10-ps的光束将可注入到15-GeV的直线加速器。建议的射频光阴极注入器，将提供一个150 MeV的光束与均方根归一化发射度为1毫米的横向和纵向尺寸是基于一个1.6细胞的S波段射频枪，配备了一个发射度补偿螺线管。助推器加速器位于与第一发射度最大值重合的束腰处，并且提供有~25 MeV/m的加速梯度，即，“新工作点”。“阴极激发所需的紫外脉冲将通过将钛宝石激光系统的输出增加三倍来产生，该激光系统由一个高度稳定的连续锁模振荡器和两个由一对Q开关Nd：YAG激光器泵浦的蝴蝶结放大器组成。大带宽的钛：蓝宝石系统适应所需的时间脉冲整形。详细的设计和支持模拟。
2001-11-06 physics.acc-ph
Coherent Synchrotron Radiation Measurements in the CLIC Test Facility (CTF II)
高电荷束（高达10 nC）在CTF II磁弯道中被压缩到小于0.2 mm rms的长度。短聚束在弯道磁场中相干辐射，水平和纵向相空间密度分布受到影响。本文报道了束流发射度和动量的测量结果。水平和垂直发射度和动量谱测量不同的聚束压缩因子和聚束电荷。特别是，对于10 nC的聚束，平均束流动量下降了约5%，而FWHM动量扩展从5%增加到19%。实验结果进行了比较与代码TraFiC4的模拟。
2000-08-17 physics.acc-ph
A system for online beam emittance measurements and proton beam characterization
研制了一套在线测量束流发射度的系统。它被命名为$^{4}$ PrOB $\varepsilon$ aM（4-Profiler Online束流发射度Measurement），旨在使用多束流轮廓仪方法快速有效地测量发射度。该系统的核心由四个连续的UniBEaM轮廓仪组成，这些轮廓仪基于穿过光束的石英光纤。$^{4}$ PrOB $\varepsilon$ aM系统用于伯尔尼大学医院（Inselspital）IBA Cyclone 18 MeV回旋加速器产生的18 MeV质子束的表征研究。该机器用于日常放射性同位素生产和多学科研究，这是通过专门设计的束流传输线（BTL）进行的。测量了回旋加速器的横向有效值束流发射度随磁场、RF峰值电压和剥离器方位角等机器参数的变化。利用基于四极强度变化的方法测量了束流发射度。为了表征纵向动力学，测量了质子的能量分布。为此，开发了一种基于不同厚度的铝吸收体、UniBEaM检测器和法拉第杯的方法。结果是在MAD-X软件中开发的BTL模拟的输入。该工具允许在线调整机器参数，并针对特定应用优化光束特性。
2018-03-21 physics.acc-ph physics.ins-det
Extension of Busch's Theorem to Particle Beams
1926年，H. Busch对单个带电粒子沿纵向磁场区域运动给出了一个定理[H. Busch，Berechnung der Bahn von Kathodenstrahlen in axial symmetrischen electromagnetischen Felde，Z. 81（5）第974页，（1926）]。该定理将粒子的角动量与粒子回旋运动所包围的场线数量联系起来。本文将这一定理推广到多个粒子组成的非圆柱对称光束。导出了一个守恒量，它代表本征发射度、通过束区的磁通量和束均方根涡度之差乘以磁通量之和。跟踪模拟和分析计算，使用广义Courant-Snyder形式主义证实了扩展定理的有效性。新的定理已被应用于快速建模的实验与电子和离子束的横向发射度重新分区进行在费米实验室和GSI。
2017-09-27 physics.acc-ph
Witness electron beam injection using an active plasma lens for a proton beam-driven plasma wakefield accelerator
有源等离子体透镜使用由通过等离子体的放电电流产生的磁场同时在水平和垂直平面上聚焦射束。使用100 T/m数量级的聚焦梯度，可以在短距离内获得5- 10 $μ$ m的光束尺寸。因此，有源等离子体透镜是用于等离子体尾场加速的有吸引力的元件，因为需要极小尺寸的见证电子束注入到等离子体尾场中以最小化发射度增长并提高捕获效率。当驱动电子束和见证电子束共同传播通过有源等离子体透镜时，必须考虑驱动电子束和见证电子束与等离子体之间的相互作用。在本文中，通过粒子模拟，我们讨论了使用主动等离子体透镜的电子束的最终聚焦的AWAKE运行2实验的可能性。证实了质子束团激发的等离子体尾波场的振幅即使在通过有源等离子体透镜后也保持不变。在透镜的等离子体密度斜坡区，见证电子束的发射度迅速增加。然而，当见证电子束具有100 pC的电荷、10 mm mrad的发射度和60 $μ$ m的聚束长度时，其发射度沿有源等离子体透镜的增长并不显著。对于小的发射度，如2毫米毫拉德，发射度的增长被发现是强烈依赖于RMS束的大小，等离子体密度，和多重库仑散射。
2021-12-10 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Generation and Measurement of Sub-Micrometer Relativistic Electron Beams
近年来，低发射度电子束的产生受到了极大的关注。在X射线自由电子激光的要求下，光阴极注入器的发射度显著降低，束流亮度相应提高。同时，这对测量光束尺寸的仪器提出了越来越严格的要求。这些要求对于新型加速器的开发甚至更加严格，例如基于电介质结构或等离子体的激光驱动加速器，或者对于处于能量前沿的线性对撞机。我们在这里提出的产生和测量的亚微米电子束，在粒子能量为330 MeV，和一个聚束电荷低于1 pC。建立了一个在垂直面内具有几毫米β函数的电子束流光学。该光束的特点是通过一个线扫描仪，采用1微米宽的金属结构制造的电子束光刻在氮化硅膜。这里给出的最小（rms）光束尺寸小于500 nm。
2018-04-11 physics.acc-ph
Multi-component measurements of the Jefferson Lab energy recovery linac electron beam using optical transition and diffraction radiation
高亮度电子加速器（诸如能量恢复直线加速器（ERL））通常具有复杂的粒子分布，这可能在束传输以及与诸如用于从束产生辐射的摆动器的装置匹配方面产生困难。光学渡越辐射（OTR）、光学渡越辐射干涉术（OTRI）和光学衍射-渡越辐射干涉术（ODTRI）已被证明是诊断带电粒子束空间和角分布的有效工具。OTRI和ODTRI已被用来测量均方根发散和光学横向相空间映射已被证明使用OTRI。在这项工作中，我们提出了使用OTR和ODR在杰斐逊实验室115兆电子伏ERL进行的诊断实验的结果，其中显示存在两个单独的组件内的空间和角分布的光束。通过假设空间和角度特征之间的相关性，我们估计两个分量中的每一个的均方根发射度值。
2008-06-27 physics.acc-ph
Errors in Measuring Transverse and Energy Jitter by Beam Position Monitors
由于有限的BPM分辨率，在不同的轨道参数，这是作为一个最小二乘拟合BPM数据发现的误差问题，是加速器物理的标准和重要的问题之一。即使如此，对于横向非耦合运动的情况下，重建误差的协方差矩阵可以“手工”计算，直接使用所获得的解决方案，作为一种工具，用于设计一个“良好的测量系统”，看起来并不相当简单。看来，更好地了解问题的性质仍然是可取的。我们朝着这个方向迈出了一步，将动态引入这个问题，乍一看似乎是静态的。我们认为一个虚拟的光束组成的虚拟粒子作为应用程序的重建程序的BPM读取错误的“所有可能的值”的结果。该光束沿着光束线按照与任何真实光束相同的规则传播，并且具有所有光束动力学特性，例如发射度、能量扩展、色散、电子感应加速器功能等。所有这些值都成为BPM测量系统的属性。可以比较两个BPM系统，比较它们的误差发射度和均方根误差能量扩展，或者对于给定的测量系统，可以通过将感兴趣点的误差电子感应加速器功能与期望值匹配来实现坐标和动量重建误差之间的所需平衡。
2010-02-22 physics.acc-ph
Acceleration of an electron bunch with a non-Gaussian transverse profile in a quasilinear plasma wakefield
束流驱动等离子体尾场加速器通常采用外部注入方案，以确保注入时束流质量可控。然而，外部注入的见证聚束可以呈现非高斯横向密度分布。使用粒子模拟，我们表明，共同的光束品质因数，如归一化RMS发射度和光束半径，不强烈依赖于初始的横向形状的见证光束。尽管如此，具有高峰值横向空间轮廓的射束可以在芯中实现总射束电荷的更高分数。当见证光束的横向动量分布具有峰值非高斯分布时，可以看到相同的效果。此外，我们发现，一个最初的非轴对称的光束变得对称，由于与等离子体尾场的相互作用，所以它不会造成不利的影响，为束流加速。
2022-08-09 physics.acc-ph
Measurements of a 2.1 MeV H$^-$ beam with an Allison scanner
在费米实验室的PIPIT加速器上用Allison扫描仪测量了2.1 MeV、5 mA H $^-$束流的二维横向相空间分布。本文介绍了扫描仪的设计，校准和性能以及光束测量的主要结果。对记录的相图的分析主要在作用相位坐标中进行;线性光学下的作用的稳定性使得比较不同光束线条件下（例如在不同位置）的测量更容易。单个测量点（\pixel“）的强度与光束的相应部分中的相位密度成比例。当Twiss参数仅使用光束的高相位密度部分计算时，发现光束核心中的像素强度随作用呈指数下降，并且与相位无关。在核心之外，强度随着作用以比核心中慢得多的速率降低。这个“尾巴”包括10-30%的光束，与0.1%的总测量强度延伸超过10-20倍大于均方根发射度的行动。从核心到尾部的过渡伴随着强烈的相位依赖性的出现，其特征在于在作用相位坐标中有两个“分支”延伸到核心之外。一组选定的测量结果表明，在部分，有没有可测量的发射度稀释沿束线的主要部分的光束，光束参数几乎是恒定的超过0.5毫秒的脉冲和刮在束线的各个部分是一种有效的方法，以减少横向尾部通过删除分支。
2019-12-06 physics.acc-ph
Modeling Transverse Space Charge effects in IOTA with pyORBIT
空间电荷效应的作用和缓解是费米实验室集成光学测试加速器（IOTA）进行的束流物理研究的重要方面。非线性可积性（部分和完全）对空间电荷驱动的非相干和相干共振的影响将是该加速器的一个新特征，并有可能影响未来低能质子同步加速器的设计。在这份报告中，我们使用PIC代码pyORBIT模型的横向空间电荷效应。首先，我们对MADX单粒子跟踪结果进行基准测试，检查辛性，调谐足迹和动态孔径在一个特殊的八极弦插入实现的部分可积晶格。我们的空间电荷计算开始检查的4D辛。首先用初始裸晶格进行短期跟踪，然后用均方根值与空间电荷进行匹配。接下来，我们探讨了缓慢的初始化电荷作为一种技术，建立稳定的状态，并减少发射度增长和光束损失注入到失配晶格。我们建立的空间电荷模拟参数的值，以确保数值收敛。最后，我们比较了模拟的空间电荷引起的调谐位移和足迹对理论。
2021-07-20 physics.acc-ph
Accessing the symmetric component of quadrupole misalignment through counter-rotating closed orbits in EDM storage rings
Istinye University（伊斯坦耶大学）
本研究提出在质子EDM储存环中联合校正反向旋转双束流，可从轨道中恢复四极对准误差的对称分量，减少重复对准操作，弥补了单束流校正无法处理该分量的不足。
2026-08-06 physics.acc-ph
New interferometric aperture masking technique for full transverse beam characterization using synchrotron radiation
针对可见光干涉法需多次旋转测量才能重建束流的问题，本文提出受天文方法启发的多孔径掩模干涉技术，可单次采集完成二维横向束流重建，并在ALBA光源验证。
2024-09-17 astro-ph.IM hep-ex physics.acc-ph
