Calculation of High-current Linear Proton Accelerator for the Energy of 80 MeV
S. N. Dolya, I. Sarhadov
本文研究了质子束在螺旋波导中脉冲加速的可能性。加速器中质子束的径向聚焦是通过超导螺线管产生的10特斯拉的磁场来实现的。
The article considers an opportunity of pulsed acceleration of the proton beam in a spiral wave guide. The radial focus of the proton beam in the accelerator is carried out by means of the magnetic field of ten Tesla, generated by a superconducting solenoid.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。
继续探索
Accelerator physics and technology research toward future multi-MW proton accelerators
最近的P5报告指出，基于加速器的中微子和稀有衰变物理研究是美国国内HEP计划的核心。在强度前沿的短期和长期粒子物理计划的加速器的操作，升级和发展面临着巨大的挑战。在这里，我们讨论加速器的物理和技术研究对未来的多兆瓦质子加速器。
A multi beam proton accelerator
本文考虑了一个质子加速器，它包含七个独立的电子束，它们排列在加速器半径上。每束电流是一百毫安。加速器的初始部分由装配在公共屏中的屏蔽螺旋波导组成。加速频率：三百兆赫，高频功率二十五兆瓦，加速器长度六米。在达到6兆电子伏的质子能量后，使用具有方位角磁场的透镜的质子被收集在一个束中。进一步的电子束加速是在超导腔的阵列中进行的，超导腔的频率被调谐到1.3千兆赫。加速率等于每米20兆伏，高频功耗每米15兆瓦。
Characterization techniques for fixed-field alternating gradient accelerators and beam studies using the KURRI 150 MeV proton FFAG
在本文中，我们描述的方法和工具，用于表征150兆电子伏质子缩放固定场交变梯度（FFAG）加速器在京都大学研究反应堆研究所。所使用的许多技术是这类机器所独有的，因此与任何未来的FFAG加速器有关。第一次，我们详细进行了系统的研究，以提高光束质量的FFAG。以这种方式控制光束质量是至关重要的，以证明在未来的FFAG加速器的高功率操作。
Feasibility Study and Perspectives of proton Dielectric Laser Accelerators (p-DLA): from nanosource to accelerator scheme
本文讨论了在全介质激光驱动加速器（p-DLAs）中产生和加速质子纳米束的可能性。高梯度片上光功率介质激光加速器（DLAs）是未来小型化粒子加速器最有前途的发展方向之一。DLA的主要挑战是具有驱动激光波长量级的尺寸的小光束孔径，其中必须传输低电荷高重复（或CW）超低发射率纳米束。对于电子束的产生和加速，正在进行激烈的研究活动，并且已经通过使用馈送电介质微结构的电子纳米尖端（或平坦光电阴极）源获得了若干演示。在这篇文章中，我们的目标是在可能性集成的轻离子或质子纳米束的产生适合于随后的加速到亚相对论（低β）p-DLA阶段的纳米源。这种集成包括使用质子介电射频四极杆（p-DRFQ）的想法，用于桥接加速器前端和漂移管和高β部分之间的间隙。这篇论文是作为一本白皮书编写的，其中包括最先进的技术和新的解决方案，这些技术和解决方案现在使全纳米结构质子加速器的雄心勃勃的前沿变得触手可及。这里提出的p-DLA的概念研究可以使桌面质子纳米束用于几种应用：质子束写入、亚微米尺度的核反应分析、基于反应器的小型化质子-硼核聚变的构造、微米尺度的生物分析、亚细胞水平的离子束分析、用于保护浅层组织的微束离子疗法、晶体管的质子辐照、用于中子产生的紧凑型质子直线加速器。
Proton LINAC Using Spiral Wave-guide with Finite Energy of 80 MeV
本文考虑了同时脉冲加速七个质子束的机会，每束电流为一百毫安。加速器由两部分组成。在长度为5米的加速器的第一部分中，质子被加速到兆电子伏特的能量。这部分加速器消耗的高频功率相当于兆瓦。在长度为50米的加速器的第二部分中，质子被加速到80兆电子伏特的有限能量。加速器的第二部分消耗的高频功率是74兆瓦。质子束在加速器的第一和第二部分中的径向聚焦是利用由超导螺线管产生的10特斯拉的磁场来实现的。
Nanosecond pulsed proton beam: upgrade of the accelerator-based neutron facility HiSPANOS at CNA (Spain)
西班牙加速器实验室（CNA）的3 MV串列Pelletron加速器最近进行了升级，以产生用于中子飞行时间（TOF）测量的脉冲离子束。升级包括两个行动：在串联加速器的低能量部分安装脉冲系统和一条装备齐全的新生产线。脉冲系统提供大约一纳秒脉冲宽度的质子，具有从kHz到MHz的可变重复率。新生产线配备了传统设备和高分辨率定时测量拾取器。对整个系统在各种工况下的性能进行了测试，并作了较详细的描述。
Fermilab Proton Accelerator Complex Status and Improvement Plans
费米实验室在强度前沿开展了一项广泛的基于加速器的高能粒子物理研究计划，该计划依赖于8 GeV和120 GeV质子束线的操作，用于一些固定目标实验。由于质子改进计划（PIP）的升级，2017年实现了中微子目标上平均120 GeV束流功率为700 kW的世界纪录的常规操作。有计划将功率进一步增加到900 - 1000千瓦。FNAL加速器综合体的下一个重大升级，称为PIP-II，正在开发中。它的目标是在下一个十年中期LBNF/DUNE实验开始时达到1.2MW的束流功率，并假设用现代800 MeV超导RF直线加速器取代现有的40岁的400 MeV正常导电直线加速器。有几个概念可以在更换现有的8 GeV助推器同步加速器后将束流功率进一步增加一倍至>2.4MW。在这篇文章中，我们将讨论费米实验室质子加速器综合体的当前性能，未来二十年的升级计划和加速器研发计划，以解决这些升级的成本和性能风险。
Electron Accelerator for Radiation Therapy with Beam Energy 6-20 MeV
目的：介绍一种基于回旋加速器原理的能量范围为6 ~ 20 MeV的小型可变能量外照射电子加速器的概念。方法：采用CST和MAD-X程序进行束流动力学模拟。多参数问题的各种优化方法。结果如下：我们的加速器与Reflexotron在一些重要细节上有所不同：更紧凑和更有效的C波段加速结构，优化了高捕获效率，窄能量和相位谱，以及低横向发射度;基于稀土永磁体的固定场磁镜;具有离轴放置的阴极的三电极电子枪，其电流调节在两个数量级的范围内。这些改进允许以下可能性：根据所需能量在宽范围内调节加速的射束电流;减少射束电流的寄生损耗和相关的寄生辐射;消除设置错误能量值的风险;显著减小加速器的尺寸并简化其操作。结论：我们提出的计算结果的电子加速器的外部放射治疗的能量范围为6 - 20 MeV。该加速器基于同一加速结构中的双束加速原理，这允许在宽范围内控制束能量，降低RF功耗和加速器的尺寸，并且因此降低其成本。结果可用于在ROSATOM创建的KLT-6复合体平台上开发加速器的设计。
The polarized proton and antiproton beam project at U-70 accelerator
本文介绍了库尔恰托夫研究所（IHEP）U-70质子同步加速器极化束装置的设计和参数。新的束线24 A将提供极化质子和反质子束，用于执行SPASCHARM实验的丰富物理方案，以全面研究10-45 GeV能量范围内广泛的强子反应中的自旋现象。
Extraction of the Proton Beam from the 70 GeV IHEP Accelerator
本文介绍了利用短弯硅晶体从IHEP加速器中引出粒子的物理背景，分析了研究结果，详细考虑了晶体引出和几个内靶同时工作的情况。实验表明，使用短晶体允许提取的光束强度为10 e12质子/周期的效率为85%。
Reliability History and Improvements to the ANL 50 MEV H- Accelerator
H加速器由750 keV的Cockcroft Walton预加速器和50 MeV的Alvarez型直线加速器组成.加速器自1961年以来一直在运行。自1981年以来，它一直被用作强脉冲中子源（IPNS）的注入器，这是一个用于中子散射的国家用户设施。直线加速器每脉冲提供约3.5x1012个H-离子，每秒30次（30 Hz），用于向450 MeV快速循环同步加速器（RCS）进行多圈注入。IPNS目前每年运行约4 000小时，按计划运行对于满足用户群体的需求至关重要。多年来，IPNS注入器/RCS的平均可靠性达到了95%，这在很大程度上得益于预加速器/直线加速器的平均可靠性接近99%。为了保持和提高系统的可靠性，记录需要显示每个子系统对总停机时间的贡献。源和直线加速器子系统的可靠性的历史，并已作出改进，以提高可靠性，将被描述。还将讨论在至少另外十年的运行中保持或提高这种可靠性的计划。
Linear-circular proton accelerator with energy 0.8 GeV based on a rectangular cavity with E110 wave
本文研究了长l = 10 m，宽b = 20 m，高a = 1.01 m的腔体中质子的加速问题，腔体位于两个弯曲（180）度的等磁磁场磁体之间。该腔装有成排的漂移板（管），由频率fo = 148.5MHz的E110型波激励，激励功率P1 = 5.65MW。此外，腔体被馈入功率P2 = 8 MW，传输到具有诸如最终能量0.8GeV、脉冲束流I = 10 mA、脉冲宽度25微秒、重复频率10 Hz的参数的质子束中。我们讨论了在这种加速器的基础上建立一个强度为In = 3e ~（14）中子/s的脉冲中子源的可能性。
Hamiltonian Methods for the Study of Polarized Proton Beam Dynamics in Accelerators and Storage Rings
通过引入耦合的自旋轨道泊松括号和哈密顿函数，将经典的自旋轨道运动方程推广到9维相空间中的哈密顿系统。经过这种扩展，并通过建立初始和扩展系统之间的连接，它成为可能的应用方法的理论的哈密顿系统的极化粒子束动力学的研究在圆形加速器和储存环。这些方法中的一些已经在计算机代码Forget-Me-Not中实现。
Simulation on Buildup of Electron Cloud in Proton Circular Accelerator
电子云与高能正束流的相互作用被认为是导致高功率质子环形加速器真空退化、集体束流不稳定甚至束流损失等各种不良效应的原因。预测电子云不稳定性的一个重要不确定性在于电子云产生和积累的详细过程。对电子云的建立过程进行数值模拟是进一步研究电子云引起的束流不稳定性的必要条件。中国空间中子源（CSNS）是正在建设中的最大的科学工程，其加速器组合体包括两个主要部分：H-直线加速器和快循环同步加速器（RCS）。RCS积累80 MeV质子束，并以25 Hz的重复频率将其加速到1.6GeV。在低能束流注入过程中，出现的电子云会引起真空管的严重不稳定和束流损失。开发了CSNS/RCS中电子云的建立、分布和密度的仿真程序。
CW high intensity non-scaling FFAG proton drivers
加速器在基础科学、技术和医学中发挥着越来越重要的作用，包括核能、工业辐照、材料科学和中微子生产。特别是质子和光离子加速器具有许多研究，能源和医疗应用，为许多类型的癌症提供了最有效的治疗方法之一。超高强度高能质子驱动器是加速器驱动次临界反应堆（ADS）和许多HEP计划（μ子对撞机）的关键技术。这些高强度GeV范围的质子驱动器特别具有挑战性，在同步加速器中遇到占空比和空间电荷限制，在弱聚焦回旋加速器中遇到机器尺寸问题; 10-20 MW质子驱动器目前被认为在技术上无法用传统的再循环加速器实现。一种尚未开发的再循环加速器，即固定场交变梯度加速器（FFAG），是回旋加速器的一种有吸引力的替代品。其强大的聚焦光学系统预计将减轻空间电荷效应，最近的设计创新将稳定的调谐与等轨道耦合，使FFAG能够像经典回旋加速器一样进行固定频率的CW加速。本文报道了这些新的进展FFAG加速器技术和参考先进的建模工具，为固定场加速器开发的和独特的代码COSY INFINITY。
Feasibility of proton bunch compression in an operational high-power accelerator
本文研究在散裂中子源上实验验证μ子对撞机所需质子束团极端纵向压缩方案的可行性，通过对比运行参数、射频系统能力和束流诊断，并结合初步模拟与实验进行评估。
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。
Pulsed Neutron Source using 100-MeV electron Linac at Pohang Accelerator Laboratory
浦项加速器实验室为脉冲中子源操作电子直线加速器，作为韩国原子能研究所的长期核研发计划之一。所设计的束流参数如下：标称束流能量为100 MeV，最大束流功率为10 kW，束流电流根据脉冲重复率从300 mA变化到5A。直线加速器有两种工作模式：一种是具有2 ns和100 ns之间的各种重复的短脉冲模式，另一种是具有1 ms重复的长脉冲模式。利用现有的SLAC-5045速调管、两个等梯度加速段和一个等离子体电子枪等设备，研制了一台电子直线加速器，并进行了实验。我们提出的直线加速器的特点和报告的状态，脉冲中子源设施，包括一个目标系统和飞行时间路径。
Bright 5 - 85 MeV Compton gamma-ray pulses from GeV laser-plasma accelerator and plasma mirror
我们在GeV激光等离子体电子加速器出口处插入一个$100 μ$ m厚的玻璃板$\sim3$ cm，将其转换为紧凑的飞秒脉冲$γ$射线源。这种玻璃等离子体镜具有近乎统一的可靠性，并且只需要粗略的对准，（光子能量$\hbarω_L = 1.17$ eV），$>50\%$效率返回到拖尾电子上（峰值洛伦兹因子$1000 < γ_e < 4400$），产生产生具有亚毫拉德发散的$\sim10^8 γ$射线光子的光学波荡器，估计的峰值亮度$\sim10^{21}$光子/s/mm $^2$ /mrad $^2$ / $0.1\%$带宽和可忽略的韧致辐射背景。$γ$射线的光子能量$E_γ= 4γ_e^2 \hbarω_L$，从每次发射测得的$γ_e$推断，峰值从5到85 MeV，跨越了一个范围，否则只能从大型GeV直线加速器的高强度$γ$射线源获得可比的亮度。
Development of next-generation timing system for the Japan Proton Accelerator Research Complex
精确、稳定的定时系统是高强度质子加速器（如J-PARC）所必需的。最初的计时系统是在J-PARC建造期间开发的，自2006年以来一直没有出现重大问题。经过十年的运行，作为信号传输关键部件的光学模块已经停产。因此，已经开发并构建了用于J-PARC的下一代定时系统。新系统的设计在操作原理方面与原有系统兼容。新系统利用现代高速串行通信来传输时钟、参考触发器和类型代码。我们描述了下一代定时系统的系统配置和当前的状态。
Preliminary design of laser accelerator beam line
北京大学正在建造一台小型激光等离子体加速器（CLAPA），它是基于RPA-PSA机制或其他加速机制的。根据预实验和理论模拟得到的光束参数，对光束线进行了初步设计。束流线主要由普通的输运元件组成，输出能量为1~ 50 MeV、能散为0~1%、脉冲电流为0~108个质子的质子束流，以满足不同实验的需要。本文给出了15 MeV质子束在能散为1%、脉冲电流为1 × 108、束斑半径为9mm条件下的模拟结果。
Neutrino Program at Fermilab -- Enhancing proton beam power and accelerator infrastructure
费米实验室通过ACE计划等升级加速器基础设施与质子束功率，支撑DUNE等长基线中微子实验及多领域粒子物理研究，深化对基本粒子的理解。
Low Level RF Control for the PIP-II Accelerator
PIP-II加速器是费米实验室加速器综合体的升级，将用800 MeV超导LINAC取代现有的400 MeV室温LINAC。这次升级的一部分包括一个新的注入方案，该方案对空腔的LLRF控制系统提出了严格的要求。在本文中，我们讨论了PIP-II加速器的挑战和LLRF系统的现状，该项目。
Multiphysics Analysis of the 2.5 MeV BNCT RFQ Accelerator
硼中子俘获疗法（BNCT）是一种先进的癌症治疗方法，使用众所周知的Li（p，n）Be破坏癌症肿瘤。由于硼与中子之间的高度选择性反应，BNCT对快速扩散的癌症、浸润性癌症（如头颈癌、黑色素瘤、恶性脑肿瘤等）是有效的。162.5 MHz的四叶片加速器将在CW模式下将20 mA H+从35.0 keV加速到2.50 MeV，并提供1.73 * 10^13 n/sec/cm^2的中子产额。热管理将成为最重要的问题。详细的多物理场分析的BNCT的频率偏移进行了研究，并在标称工作条件下的频率偏移进行了预测。利用CST多物理场模型进行了多物理场分析，并通过ANSYS Multiphysics进行了验证。
A Low Energy Beam Transport Design with high SCC for TAC Proton Accelerator
利用TRACE 2D和TRAVEL程序设计了土耳其加速器复合体（TAC）质子直线加速器段的低能束流输运（LEBT）通道。LEBT通道位于离子源和射频四极（QFT）结构之间。设计研究的目的是输入和输出光束与两个螺线管磁体之间的完美匹配，小的发射度增长和足够的空间用于光束诊断。这种LEBT通道的总长度约为1.3m。离子源的H-离子束流为80 mA.在束流动力学模拟中，我们考虑了93.75%~ 100%的空间电荷补偿因子。两个代码的结果进行了比较，为选定的SCC因素。此外，已进行了% 95 SCC因子的光束孔径研究，以丢弃不需要的颗粒并增加光束亮度。
Development of the Low Energy Accelerator for Komac
韩国原子能研究院（KAERI）在国家中长期核研究计划的框架内实施了名为KOMAC（韩国多用途加速器综合体）的项目。KOMAC的最终目标是建立一个20兆瓦（1 GeV和20毫安）连续波（100%占空因数）质子直线加速器。作为第一阶段，低能加速器高达20兆电子伏正在开发的KTF（KOMAC测试设施）。低能加速器由注入器、加速器、CCDTL和射频系统组成。采用双等离子体源的质子注入器已经研制成功，采用螺线管透镜的LEBT正在研制中。将20mA质子束从50keV加速到3MeV的质子直线加速器已经设计完成，并正在制造中。目前正在研制20MeV以上的CCDTL，并正在研制用于CCDTL的射频系统。介绍了低能加速器的现状。
Polarized positron production at MeV electron accelerators
极化正电子的极化电子（PEPPo）实验已经证明了由极化电子束的韧致辐射在高- $Z$靶中产生的从电子到正电子的极化的有效转移。在初始电子束动量为8.19MeV/ $c$的条件下，测量到的正电子极化率高达82%，只受电子束极化率的限制。结合极化电子源的高强度和高极化性能，该技术将有效的极化正电子能力从GeV扩展到MeV电子加速器。本演示回顾了PEPPo原理验证实验，并讨论了未来应用的前景。
eRHIC - Accelerator and detector design studies
布鲁克海文国家实验室正在考虑建立一个电子-质子/离子对撞机设施。将提供加速器和探测器设计概念的概述。
Proton Extraction from IHEP Accelerator Using Bent Crystals
自1989年以来，IHEP Protvino率先将弯曲晶体作为高能束中的光学元件，用于永久性的光束提取和偏转。在IHEP实验的过程中，晶体沟道已经发展成为加速器中粒子转向的有效工具，多年来以可预测的、可靠的方式与非常高强度的光束一起工作。基于理论上提出并在IHEP实验上实现的沟道多程机制，晶体系统在1.E12强度下从IHEP主环中提取了70 GeV的质子，效率为85%。今天，IHEP 70-GeV加速器设施主环上的六个位置配备了晶体提取系统，主要用于常规应用而不是研究，并允许同时运行多个粒子物理实验，从而大大丰富了IHEP物理计划。IHEP大规模晶体开发的长期成功历史应有助于将沟道晶体纳入全球加速器系统，以创建独特的束流传输系统。我们报告了IHEP晶体萃取系统的研究和开发的最新结果。
The optimization for the conceptual design of a 300 MeV proton synchrotron
哈尔滨工业大学提出了建立航天辐射效应研究综合体的设想。它的核心部分是一个质子加速器复合体，它包括一个10 MeV的注入器，一个300 MeV的同步加速器和束流传输线。从同步加速器引出的质子束用于辐射效应研究。在概念设计的基础上，进行了同步加速器的优化设计研究。提出了一种新的网格设计方案，并利用该方案对多圈进样和慢抽气系统进行了优化。为了改善提取光束的时间结构，采用了RF敲除方法。为了满足剂量精确控制的要求，对射频冲击器的频率进行了研究。
IOTA Proton Injector Beamline Installation
本文介绍了正在费米实验室安装的 IOTA 质子注入器束流线，该束流线能向 IOTA 环提供 2.5 MeV、20 mA 的质子脉冲，预计 2023 年首次出束，以支持基础物理研究与新型加速器技术开发。
Asynchronous accelerator with RFQ injection for active longitudinal compression of accelerated bunches
本文描述了一种异步加速器，它的工作原理允许加速质子束的主动纵向聚束压缩，以克服强聚束的空间电荷限制效应。它示出，加速束从一个超导直线加速器可以适应于异步注入的多个选择的超导和异步的加速频率。所提供的新型加速器系统特别适合于加速高达100MeV能量和数百mA平均电流的质子束。
Status and Plans for an SRF Accelerator Test Facility at Fermilab
费米实验室目前正在建造一个超导射频加速器测试设施。加速器将包括一个电子枪，40 MeV注入器，由3个TTF型或ILC型低温模块组成的束加速部分，以及用于测试诊断和进行束实验的多个下游束线。安装了3个低温模块后，该设施最初将能够产生具有ILC束强度的810 MeV电子束。该设施可容纳多达6个低温模块，总束流能量为1.5 GeV。该设施将用于在高强度束流条件下测试SRF低温模块、RF功率设备、仪器和LLRF以及未来SRF加速器（如ILC和Project-X）的控制系统。本文介绍了该设施的现状和总体规划。
Mechanical stability study for Integrable Optics Test Accelerator at Fermilab
可积光学测试加速器（IOTA）被提议在费米实验室运行。IOTA的目标是创建具有大频率扩展和稳定粒子运动的实用非线性加速器聚焦系统。IOTA是一个周长为40米、能量为150 MeV（e-）、2.5 MeV（p+）的诊断测试环。一个沉重的低频钢地板梁被提议作为IOTA设备组件支撑的主要层。两种设计长度：（8）3.96 m和（2）3.1 m长的梁，具有相同的截面，完全包围环。本研究的重点是3.96米长的梁和工作原型的发展。静压液位传感器（HLS）、温度、计量和快速运动测量表征了IOTA环的预期机械稳定性。
Compact Spectral Characterization of 5-500 MeV X-rays from the Texas Petawatt Laser-Driven Plasma Accelerator
我们重建从500 MeV - 2 GeV的激光等离子体电子加速器产生的二次X射线的光谱。由吸收材料和成像板的交替层制成的紧凑型（7.5 $\times$ 7.5 $\times$ 15 cm）模块化X射线热量计记录单次激发X射线深度能量分布。X射线的范围从几MeV的逆康普顿散射X射线到$\sim$ 100 MeV的平均韧致辐射能量，并且通过相同的量热计检测器单独表征。Geant 4模拟能量沉积从单能X射线在堆栈中生成一个能量与深度响应矩阵给定的堆栈配置。基于逆康普顿散射和韧致辐射光子能量分布的分析模型的快速迭代重建算法在$\sim10$秒内展开X射线光谱。
Accelerator Upgrades Required for Beam Operation at Fermilab in the PIP-II/DUNE Era
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。
Proton Dynamics Scenarios in the Integrable Optics Test Accelerator (IOTA) at Fermilab
本文研究IOTA中2.5 MeV质子束在两种裸露晶格配置下的参数和动态，探讨非线性可积光学和电子冷却的应用，分析束流强度对横向发散率增长的影响。
Optimization parameter design for proton irradiation accelerator
质子辐照加速器是一种广泛应用于工业的加速器，其设计要求紧凑、可靠、操作方便。设计了一束10 MeV的质子束以0.5Hz的重复频率注入慢循环环进行积累和加速，然后用三级共振方法缓慢提取能量为300 MeV的质子束。为了获得更高的强度和更均匀的光束，在注入期间仔细优化注入凸块的高度。此外，为了使提取的光束分布更加均匀，采用了RF Knock-out方法，并对RF Kicker的幅度进行了优化。
The space charge effects on the intra-bunch motion under large chromaticity at the Main Ring in the Japan Proton Accelerator Research Complex
本文针对J-PARC主环在大色品条件下的束团内运动问题，研究空间电荷效应对粒子横向运动退相干与再相干的影响，发现其通过色品显著改变再相干周期，但不影响束团最大频率与色品的关系，并通过粒子跟踪模拟和模式激发分析加以验证。
TBA Scheme with ION/Proton Driving Beam
我们正在考虑一个双束加速器（TBA）计划与离子或质子束作为驱动器。通过与电子驱动束的比较，我们得出结论，离子/质子驱动束的TBA看起来更好。在一些实验室中存在的大型质子加速器推动了对后LHC时代基线的重新考虑。这些实验室是费米实验室，BNL，CERN和IHEP在Protvino，莫斯科地区。Protvino可能会成为一个有利的位置，并在现有的~ 20公里长的隧道中恢复600 GeV质子同步加速器。这个同步加速器计划作为3x 3 TeV储存环的助推器。
Study on the microwave ion source of 100-MeV proton linac
微波离子源被用作韩国多用途加速器综合体（KOMAC）的100-MeV质子加速器的离子源。离子源的规格为50 keV的能量和20 mA的峰值电流。等离子体使用磁控管以CW模式操作，并且使用位于提取电源中的半导体开关提取脉冲束。基于脉冲电压和脉冲电流测量了束流特性。同时，还建立了离子源束流特性测试台，对离子源束流特性进行了离线研究。本文介绍了该离子源的脉冲束流特性和实验台的安装情况。
An Intensive Pulsed Neutron Source Based On An Electron Ring Accelerator
提出了一种中子源。它是基于一个质子加速器的能量Ep = 1.2 GeV，电流Ip = 0.7A，脉冲持续时间T = 3微秒，重复率F = 60赫兹，和加速器长度L = 30米。质子被电子环加速。电子环是由电子束通过调制和通过穿过磁场尖点产生旋转运动而形成的。调制频率f1 = 142.8 MHz。聚束在频率f3 = 2856 MHz处加速。制造磁场所需的高频功率为P1 = 6 - 150 MW/段，传递给加速束的功率为P2 = 75 - 100 MW/m。环的较大半径（r 0 = 2 cm）和环的径向尺寸（ar = 0.125 cm）由外部磁场B 0 = 2.4 T提供。纵向尺寸（az < 0.22 cm）由与聚束同步移动的波保持。每个环中的电子数Ne = 3e 12，质子数Np = 3e 10。质子以恒定的能量增益率40 MeV/m加速。电子环在电场强度Ez = 1.08 MV/m的波导中被加速。质子束的强度为1 e13 p/脉冲。铅靶上中子注量率的平均强度为Ian = 1 e ~（16）n/s，脉冲中子注量率为Ipn = 8 e ~（19）n/s。
Radiation Shielding Analysis for the PIP-II Linac at Fermilab
质子改进计划II（PIP-II）[1]是费米实验室开发的，为实验室的实验提供强大的质子束。一个800兆电子伏的超导直线加速器-该项目的核心-目前正在建设中的巴达维亚，伊利诺伊州（美国）。完成后，超导直线加速器将成为费米实验室长基线中微子设施（LBNF）所需的1.2 MW（第1阶段）和2.4 MW（第2阶段）质子束的起点[2]。由于在加速器部件中不可避免地损失一部分束流，在正常运行和事故期间，在加速器隧道中将产生一定水平的辐射。本文研究加速器装置的辐射屏蔽设计。
Status of the IOTA Proton Injector
本文介绍了正在FAST设施安装的IOTA质子注入器（IPI）的运行概况、已知挑战及当前安装状态，该机器将向IOTA环提供2.5 MeV、20 mA质子脉冲，以支持束流物理研究与新型加速器技术开发。
Commissioning the DARHT-II accelerator
74单元DARHT-II长脉冲直线感应加速器（LIA）于2007-2008年投入使用。最终的加速束参数为2 kA，并且在脉冲平坦度中大于17 MeV，以优于+/- 1%持续超过1.6 μ s。本报告详细介绍了LIA的调谐、所用的诊断和光束参数的测量。
An FFAG Accelerator for Project X
下一代高能物理实验需要多GeV能量范围内的高强度质子，以有效地产生次级束。费米实验室的长期未来需要一个8 GeV的质子源，在不久的将来为2 MW中微子束源的主注入器提供能量，并为未来的中微子工厂或μ子对撞机提供4 MW脉冲质子束。我们注意到，一个3GeV的连续波直线加速器匹配到一个3- 8 GeV的FFAG环可以提供这两个任务的需要，以及连续波3GeV的实验束，将是一个自然和负担得起的方案。我们提出了可能的方案的细节，并概述了未来的设计和研究方向。
Hadron Fluence Measurements with LiF-TLD Sensors at the Proton Synchrotron Accelerator at CERN
鉴于欧洲核子研究中心的大型强子对撞机（LHC）的光束监测传感器的实施，也为了验证热释光探测器作为一种多功能的工具，以测量电离辐射剂量在混合领域的强子对撞机，如LHC，化学气相沉积金刚石传感器已在欧洲核子研究中心的质子同步加速器进行了评估和校准。特别注意了解氟化锂热释光探测器是否适合作为这些辐射领域的测量设备。
Phase velocity and particle injection in a self-modulated proton-driven plasma wakefield accelerator
结果表明，等离子体波的相速度降低对自调制质子驱动等离子体尾场加速器（SM-PDPWA）的性能有很大影响。使用分析理论和粒子在细胞模拟，我们表明，减少是最大的自调制的线性阶段。当不稳定性非线性饱和时，相速度接近驱动器的相速度。尾流动力学对加速电子的最大能量增益的有害影响可以使用电子的侧注入或通过平滑等离子体密度梯度控制尾流的相速度来避免。
Distribution uniformity of laser-accelerated proton beams
与传统的加速器相比，激光等离子体加速器由于具有TV/m的加速梯度，可以在很小的尺度上产生高能离子。北京大学重离子物理研究所建成了一台小型激光等离子体加速器（CLAPA）。它将被用于应用研究，如生物辐照，天体物理模拟等，这里提出了一个光束线系统与多个四极杆和分析磁铁的激光加速离子。由于激光加速离子束具有宽的能谱和大的角发散角，因此，需要对离子束的参数（Y方向的束腰位置、束线布局、漂移距离、磁体角度等）进行优化。的束线系统进行了精心设计和优化，以获得辐射平台上的径向对称质子分布。应用系统中能量选择的要求和聚焦或散焦的差异极大地影响质子分布的演变。在最佳参数下，可以实现径向对称的质子分布，不同能散（5%以内）的质子在实验靶上具有相似的横截面积。
Medical therapy and imaging fixed-field alternating-gradient accelerator with realistic magnets
NORMA是一种用于50至350 MeV质子的正常传导赛道固定场交变梯度加速器（FFAG）的设计。在这篇文章中，我们展示了从一个理想化的晶格的发展与严格的二维（2D）和三维（3D）有限元磁铁建模的磁场图实施的设计。我们表明，虽然从一个2D模型的字段可能会重现理想化的字段到一个密切的近似，调整必须考虑到由3D模型和边缘字段和完整的3D模型所带来的差异的晶格。实施这些晶格校正，我们恢复所需的性能，小的调谐位移与能量和一个巨大的动态孔径。主要结果是一个迭代的设计方法，以产生第一个现实的设计质子治疗加速器，可以快速提供质子治疗和成像高达350兆电子伏。第一次迭代是显式执行的，并在文本中详细描述。
Ultrafast Electron Diffraction with MeV Electron Source from a Laser Wakefield Accelerator
本研究实验验证了基于激光尾场加速器与小型化永磁束线的MeV超快电子衍射装置，通过双弯消色差压缩和能量过滤，实现了约30飞秒束团长度及清晰的金样品衍射图样，为亚10飞秒时间分辨率的UED应用奠定基础。
Modelling Tritium Production and Release at High-Energy Proton Accelerators
本研究构建简化模型并结合 FLUKA、MARS、PHITS 与半经验扩散模型，估算并比较费米实验室设施中氚的产生及材料释放量，以支持监管控制和靶材料优化。
Optimal Configuration of Proton Therapy Accelerators for Proton Computed Tomography RSP Resolution
通过患者的质子计算机断层成像（pCT）确定相对阻止本领（RSP）部分取决于对入射质子动能的了解;这些能量的不确定性又由质子源（通常是回旋加速器）确定。在这里，我们表明，减少入射质子束的能量扩散可以显着提高RSP确定pCT。我们证明，减少束流能量扩散从典型的1.0%（在70 MeV）下降到0.2%，可以实现在保罗谢勒研究所230 MeV回旋加速器成像所需的质子电流。通过模拟的pCT成像系统，我们发现这种效应导致RSP分辨率低至0.2%的材料，如皮质骨，高达1%的肺组织。当还选择射束（剩余）能量使得所使用的检测机制提供最佳RSP分辨率时，几种材料提供进一步的改进。
On an Airborne Proton Accelerator for Enhancing Cloud Formation or Inducing their Precipitation
本文提出机载质子加速器可作为天气控制工具，通过模拟宇宙射线效应增强低空云形成、冷却过热区域并诱导高空云降水，以缓解干旱和调节降水。
New Generation Compact Linear Accelerator for Low-Current, Low-Energy Multiple Applications
本文介绍了由巴斯克大学束流实验室自主设计建造、用于多种低流强应用的紧凑型质子直线加速器项目 LINAC 7，概述了加速器设计、组件测试进展及实现 7 MeV 目标能量的方案。
Highly efficient crystal deflector for channeling extraction of a proton beam from accelerators
报道了一种新型质子束晶体偏转器的设计和性能。使用硅晶体从Protvino的U-70加速器中引导和提取70 GeV的质子，效率为85%，如在约2 s持续时间的溢出中针对约2 mm长的晶体定向的约1 e12质子束所测量的。实验数据与理论预测的蒙特卡罗结果沟道。该技术允许制造沿光束方向的非常短的偏转器（2 mm）。因此，循环粒子与晶体的多次相遇是可能的，每次相遇的多次散射和核相互作用的概率很小。因此，实现了从加速器中提取粒子的效率的急剧增加。我们展示了晶体偏转器的特性及其背后的技术。这一成果对于设计更有效地使用U-70加速器具有重要意义，并为在其他机器（如Tevatron，RHIC，AGS，SNS，COSY和LHC）中实施晶体辅助慢提取和准直提供了关键支持。
Positioning of Transparent Targets Using Defocusing Method in a Laser Proton Accelerator
本文介绍了一种小型激光质子加速器透明靶的定位方法，其定位精度为\SI{2}{μm}。定位系统由两个发光二极管（LED），一个长工作距离物镜和两个电荷耦合器件（CCD）的照明，成像和检测，分别。我们开发了一种散焦方法，使透明目标可见的相位对象，并将其应用到我们的系统。通过最小化相位目标的像衬度，可以实现透明目标的精确定位。根据球差环半径与离焦量的关系实现了快速定位。激光质子加速实验验证了该定位系统的可靠性。
Natural noise and external wake field seeding in a proton-driven plasma accelerator
本文讨论了质子束流驱动等离子体加速器中自然散粒噪声散粒噪声的水平。等离子体尾流场所需的播种必须大于累积的散粒噪声。这是产生的尾流轴对称和加速质量的必要条件。我们开发的噪声场的分析理论，并比较它与多维模拟。看来，在等离子体中产生的自然噪声尾场由在欧洲核子研究中心的超质子同步加速器（SPS）聚束是非常低的，在几个10千伏/米的水平。这一幸运的事实减轻了对种子的要求。我们的三维模拟表明，即使是几十兆电子伏的电子束前体的一个非常温和的强度是足够的种子质子束自调制等离子体。
High quality electron beam generation in a proton-driven hollow plasma wakefield accelerator
质子驱动的等离子体尾场加速器的模拟表明，与传统的加速器相比，质子驱动的等离子体尾场加速器具有更高的加速梯度，并且在单个等离子体阶段中将电子加速到能量前沿的可行性。然而，由于强内禀横向场的径向和时间变化，证明光束质量仍然远远不适合在未来的对撞机的实际应用。在这里，我们证明了有效的加速电子在质子驱动的尾场在一个中空的等离子体通道。在这种情况下，见证聚束位于具有强加速场的区域中，不受等离子体电子和离子的影响。我们表明，携带约10%的1 TeV的质子驱动电荷的电子束可以加速到0.6 TeV，保持归一化发射度在一个单一的通道的700米。这种高质量和高电荷束可能为未来基于等离子体的能量前沿对撞机的发展铺平道路。
Novel path towards compact laser ion accelerators for hadron therapy: Tenfold energy increase in laser-driven multi-MeV ion generation using a gas target mixed with submicron clusters
我们演示了产生10-20 MeV/u的离子与紧凑的4 TW激光器使用的气体靶与亚微米簇混合，对应于十倍的离子能量增加相比，以前的实验与固体靶。据推测，高能离子的产生是由于形成了一个强的偶极涡旋结构。所展示的方法有可能构建紧凑和高重复率的离子源，用于强子治疗和其他应用。
扫码添加微信好友，提出您的宝贵建议 👇
💡 备注请填写：网站反馈
发表机构由 AI 从论文文本抽取，如发现错误，欢迎反馈修正建议。