Real-time Accelerator Diagnostic Tools for the MAX IV Storage Rings
本文讨论了MAX IV操作组开发的束流诊断和监测工具。特别是，新的束流位置监测和加速器调谐可视化软件工具，以及直接影响束流质量和稳定性的工具。还提出了一个可用性和停机时间监控应用程序。
2020-02-15 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
Simulation of Beam-Beam Effects in $e^+e^-$ Storage Rings
本文采用新开发的粒子模拟程序对PEP-Ⅱ非对称对撞机的束-束效应进行了研究。在很大的束流范围内，模拟亮度与实测亮度的一致性在10%以内。模拟了有和没有透明对称的相干偶极振荡谱。即使在大的光束-光束参数下，相干$π$模的模拟调谐偏移也与线性化的Vlasov理论一致。相干偶极子的Poicare映射用于识别束-束共振。
2001-04-05 physics.acc-ph
Spin tune mapping as a novel tool to probe the spin dynamics in storage rings
精确的实验，例如使用储存环寻找带电粒子的电偶极矩，要求以前所未有的精度理解自旋动力学。最终目标是测量电偶极矩，其灵敏度比存储粒子的磁偶极矩高15个数量级。这项艰巨的任务需要理解的背景下的信号的电偶极子从旋转的自旋在寄生磁场的储存环。稳定自旋轴的角取向是观测量之一，对环中的不完整磁场特别敏感。到目前为止，稳定的自旋轴从未被实验确定，此外，JEDI合作首次成功地量化了储存环水平和纵向缺陷磁场中磁偶极矩错误旋转产生的背景信号。为此，我们开发了一种新的方法的基础上的自旋调谐响应的机器人为施加纵向磁场。这种新的技术，称为\textit{spin tune mapping}，出现作为一个非常强大的工具来探测储存环的自旋动力学。该技术于2014年在较冷的同步加速器COSY上进行了实验测试，并首次确定了环中两个不同位置的稳定自旋轴的角取向，其精度前所未有，优于$2.8μ$ rad。
2017-03-08 nucl-ex physics.acc-ph physics.ins-det
Longitudinal phase-space coating of beam in a storage ring
在这封信中，我报告了一个新的计划，束堆积没有任何束流发射度稀释使用的屏障射频系统在同步加速器。该计划的一般原则，称为纵向相空间涂层，验证的概念，通过多粒子束动力学模拟应用到费米实验室回收器，其实验演示。此外，它已被证明和说明，该方案中涉及的射频体操可用于测量的非相干同步调谐光谱的光束在障碍桶和在纵向相空间中产生一个干净的空心光束。本文提出的同步加速器束流堆积方法是同类方法中的第一种。
2015-10-29 physics.acc-ph
Model Driven Ramp Control at RHIC
在相对论重离子对撞机（RHIC）中，磁铁在几分钟内从注入能量上升到存储能量，并保持几个小时。坡道上的路径由“StepStones”标记，其中机器的光学器件在我们执行β * 挤压时会发生显著变化，以四极聚焦角或校正偶极角等单位给出。机器在这些Stepstones以及注入或存储时通过指定诸如色度和色度之类的色度属性来进行调整。在线模型服务器处理到磁体强度的转换，并预测沿着整个斜坡的光学特性。我们将描述的基本原则，客户端-服务器环境，包括在线模型服务器，坡道管理器和编辑器，并提出与系统的操作经验。
2001-11-09 physics.acc-ph
Studies of systematic limitations in the EDM searches at storage rings
在纯磁环中，电偶极矩（EDM）的衰减，如COSY，会遇到来自磁偶极矩（MDM）的强背景。最令人不安的问题是MDM自旋旋转在所谓的缺陷，径向和纵向，B-领域。为了研究COSY中缺陷场的系统效应，我们提出了利用两个静态缺陷作为人工缺陷的原始方法。自旋反冲对自旋调谐的扰动，研究了环上不完整场中累积自旋旋转的系统效应。自旋调谐是目前COSY在$10^{-10}$水平上测量的最精确的量之一。该方法已于2014年9月在COSY成功测试，在$10^{-3} rad$水平上解开了环缺陷场中的自旋反冲强度。
2015-11-18 hep-ex physics.acc-ph
Statistical analysis of the limitation of half integer resonances on the available momentum acceptance of a diffraction-limited storage ring
在衍射限制储存环中，由于聚焦误差引起的半整数共振（HIRs）可能会限制动量接收（MA），而聚焦误差又与强聚焦和强六极子的大失谐项有关，从而限制了超低发射度。以高能光子源（HEPS）为例，通过统计分析发现，水平方向的HIR对动力学的影响要大于垂直方向的HIR; HIR引起MA降低的概率与同一平面上的β拍级密切相关，而与误差源无关。对于HEPS设计，为了达到约1%的小MA降低概率，标称调谐处的β拍的均方根幅度应保持在水平1.5%和垂直2.5%以下。该分析可为其他DLSR设计提供有益的参考。
2016-06-23 physics.acc-ph
Designing linear lattices for round beam in electron storage rings using the solution by linear matrices analysis
Brookhaven National Laboratory（布鲁海文国家实验室）
本文提出使用线性矩阵分析方法设计电子存储环中的圆束晶格，通过分析束流尺寸和耦合效应，改进传统方法的局限性。
2022-03-29 physics.acc-ph
The Effect of Electron Lens as Landau Damping Device on Single Particle Dynamics in HL-LHC
电子透镜可以作为一种有效的机制，通过非线性幅度相关的电子感应加速器调谐位移抑制高强度储存环中的相干不稳定性。然而，在加速器晶格中加入强局部非线性聚焦元件可能会导致粒子动力学中的不期望的效应。我们使用数值跟踪模拟评估了高斯电子透镜对HL-LHC中单粒子运动的影响，并将结果与传统八极磁体产生的等调谐扩展的情况进行了比较。
2017-07-25 physics.acc-ph
CETASim: A numerical tool for beam collective effect study in storage rings
CETASim是一个用C++开发的6D多粒子跟踪程序，用于模拟存储环中的束团集体效应，支持尾场不稳定性、离子效应和反馈阻尼，并已应用于PETRA-IV存储环。
2024-03-16 physics.acc-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
Controlling and Measuring the Degree of Coherence at CLS using X-ray Interferometry
TRIUMF；Department of Physics & Eng. Physics, University of Saskatchewan（萨斯喀彻温大学物理与应用物理系）；Canadian Light Source（加拿大光源）
本文研究了在存储环中不同耦合调整下测量和控制一阶空间相干度的方法，通过X射线双缝干涉术验证了相干度与耦合因子的反比关系。
2026-04-28 physics.acc-ph physics.optics
Data-driven Chaos Indicator for Nonlinear Dynamics and Applications on Storage Ring Lattice Design
引入数据驱动混沌指标的概念来表征非线性动力系统的混沌程度。该指标由纯粹根据数据建立的替代模型的预测准确性表示。它为给定系统中非线性运动的可预测性提供了一个度量。当使用指示器来实现二次Henon映射的调谐扫描时，可以识别主谐振及其不对称阻带宽度。应用于储存环中的粒子输运时，随着粒子运动的混沌化，代理模型的预测精度相应降低。因此，预测精度作为混沌指标，可以直接作为非线性束流动力学优化的目标。该方法为非线性梁动力学研究提供了一个新的视角，也为非线性格点优化提供了一种有效的方法。在动态孔径优化的应用程序被证明是现实世界的例子。
2021-11-09 nlin.CD physics.acc-ph
Non-exponential decoherence of radio-frequency resonance rotation of spin in storage rings
精确的实验，例如使用储存环中的射频自旋旋转器寻找带电粒子的电偶极矩，需要在数千秒内保持精确的自旋共振条件。储存光束中的同步振荡调制了偏离中心粒子的自旋调谐，使其偏离为参考轨道上的中心粒子设置的完美共振条件。在这里，我们报告的同步振荡如何导致非指数消相干的射频共振驱动的上下自旋旋转的分析描述。这种非指数退相干被证明是伴随着一个非平凡的行走的自旋相位。我们还评论的灵敏度的退相干率的谐波的射频自旋旋转和可能性检查预测的退相干自由魔术能量。
2017-12-18 nucl-ex physics.acc-ph physics.ins-det
Hefei light source storage ring bunch by bunch 3D position measuring system is introduced and a preliminary study is shown
合肥光源的束流位置探测器（BPM）的4个电极信号直接连接到国产示波器，分辨率为12位，采样率为10Gsps，带宽为2GHz。采集程序运行在Zstack架构下的云主机上，每次触发读取一组500us的波形。提取了45束2266个周期质心的X（水平位置）、Y（垂直位置）和Z（纵向相位）信息。每个束团的X、Y分辨约为5 μ m，Z分辨约为0.5ps。在线操作的更新周期约为7秒。通过分析正常工作时每个束团的三维位置信息，可以得到每个束团的三维调谐。通过分析束流激励时钮扣电极和条形电极的信号，可以观察到横向四极振荡的谱峰。
2021-08-07 physics.acc-ph physics.ins-det
Isochronicity Correction in the CR Storage Ring
核物理的一个挑战是测量奇异核的质量，直到核存在的极限，其特征在于低生产截面和短半衰期。FAIR的大接受收集环（CR）在等离子光学模式下调谐，为测量短寿命和非常奇特的核素提供了独特的可能性。然而，在为最大接受度设计的戒指中，许多因素限制了分辨率。一点是时间分辨率的极限，它与横向发射度成反比。但大部分时间像差可以被校正，而其他像差则会随着转动次数的增加而变小。我们显示的时间校正相应的横向聚焦的关系和大发射度的主要校正直接对应于光束的横向聚焦的色度校正。借助蒙特卡罗模拟的帮助下，我们完全接受演示如何纠正的革命时间，使在原则上的分辨率dm/m= 1 E-6可以实现。在这些计算中，考虑了磁体不均匀性和扩展边缘场的影响，并提出了一种适用于不同质荷比离子的校准方案。
2013-05-24 nucl-ex 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
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
