Instrumentation and its Interaction with the Secondary Beam for the Fermilab Muon Campus
费米实验室Muon校区将举办Muon g-2实验-一个致力于寻找新物理信号的世界级实验。为了确保以最小的损失向储存环输送高质量的光束，对光束诊断提出了严格的要求。在这项研究中，我们简要介绍了费米实验室μ子校园可用的次级束诊断。然后，借助于数值模拟，我们详细说明了它们与次级光束的相互作用。最后，我们将我们的结果与理论研究结果进行比较。
2017-09-15 physics.acc-ph physics.ins-det
Muon Beam at the Fermilab Test Beam Area
本文测量了费米实验室在“π介子”束流模式下运行时束流收集器后μ介子束流的强度和分布。这种动量在10 - 50 GeV/c范围内的μ子束提供了与测试束区的其他用户并行执行各种测量的机会。
2016-08-11 hep-ex physics.acc-ph physics.ins-det
Project X and a muon facility at Fermilab
介绍了一个综合计划，从助推器时代的μ子实验开始，继续与2兆瓦的目标站，4 GeV的中微子工厂和3 TeV的μ子对撞机，所有由X项目驱动。这一想法为费米实验室的强度和能量前沿提供了一种综合方法。
2012-07-05 physics.acc-ph
Accelerator Preparations for Muon Physics Experiments at Fermilab
目前正在考虑利用现有的费米实验室设施为两个μ子实验-μ子到电子转换实验（μ 2 e）和新g-2实验-提供束流。在Tevatron对撞机运行II完成后，正在计划进行这些实验，利用今天用于反质子积累的束线和储存环，而不需要进行大量的重新配置。正在调查的操作方案和预期的加速器改进或重新配置将被提出。
2009-10-19 physics.acc-ph
PIP-II Injector Test's Low Energy Beam Transport: Commissioning and Selected Measurements
PIP2IT测试加速器正在费米实验室建设中。它的离子源和低能束流传输（LEBT）在其初始（直）配置已调试到完整的规格参数。本文介绍了LEBT的设计，并总结了调试活动的结果。
2017-04-27 physics.acc-ph
Phase-Space Analysis Using Tomography For The Muon G-2 Experiment At Fermilab
在接下来的十年里，费米实验室的μ子校区将举办两个世界级的实验，致力于寻找新物理学的信号。μ子g-2实验将以前所未有的精度确定μ子的反常磁矩。Mu 2 e实验将提高四个数量级的灵敏度，以寻找尚未观测到的带电轻子味破坏过程，即μ子到电子的无中微子转换。维持和保持相空间中的高密度粒子是两个实验的重要要求。本文提出了一种基于层析成像原理的粒子束横向相空间测绘的新实验方法。我们模拟我们的技术使用GEANT 4为基础的跟踪代码，以确定重建的准确性。然后，我们将该技术应用于一系列的原理验证模拟测试，以研究费米实验室μ子校园的μ子束的注入和传输。
2017-09-14 physics.acc-ph
Fermilab Muon Campus g-2 Cryogenic Distribution Remote Control System
Muon Campus（MC）能够以高精度测量Muon g-2，并将其值与理论预测进行比较。MC有四台300 KW螺杆压缩机和四台液氦制冷机。费米实验室μ介子g-2实验的核心是一个直径50英尺的超导μ介子储存环。这个独一无二的环由钢、铝和超导线制成，是为布鲁克海文先前的g-2实验而建造的。由于各子系统必须相互远离并放置在远距离位置，因此，西门子过程控制系统PCS 7 -400、Automation Direct DL 205和DL 05 PLC、Synoptic和Fermilab ACNET HMI是MC g-2低温分配实时和在线遥控系统的理想选择。本文介绍了一种已成功应用于费米实验室分布式低温实时在线遥控系统的方法。
2015-11-05 physics.acc-ph
Accelerator performance analysis of the Fermilab Muon Campus
费米实验室致力于举办世界级的实验，以寻找未来几年将运行的新物理。μ子g-2实验就是这样一个实验，它将以前所未有的精度确定μ子异常磁矩，这为标准模型提供了一个重要的检验。在这项研究中，我们描述了加速器设施，将提供一个μ子束，这个实验。我们首先提出的晶格设计，允许有效的捕获，运输和交付的偏振μ子束。然后，我们通过模拟目标中的π介子生产、下游束线光学器件的μ介子收集以及μ介子偏振的传输来数值地检查其性能。最后，我们建立所需的条件，安全去除不需要的二次粒子，最大限度地减少污染的最终光束。
2018-03-01 physics.acc-ph
Muon Campus at Fermilab
费米实验室的μ介子园区提供了世界一流的加速器基础设施，支持下一代强度前沿实验。在2011年对撞机计划结束时，Tevatron时代的反质子源被转换为现在的Muon Campus。目前，Muon Campus为Muon g-2实验提供高度偏振的μ子束，几年后，它将为Mu 2 e实验提供μ子束。μ子g-2实验是对标准模型的高精度测试;它的精度足以测量QED、弱和QCD标准模型的贡献。μ子g-2实验寻找的是与标准模型显著偏离的过程，而μ 2 e实验则使用高强度μ子束寻找罕见的过程。μ子g-2实验测量了μ子的异常磁矩，使用运行1数据达到了前所未有的460 ppb精度。实验已完成5次运行，累积了19个$\times$ Brookhaven E821数据集。Mu 2 e实验已经完成了建设阶段，第一束到诊断吸收器的光束于2022年4月14日运行。Mu 2 e实验的安装和调试将于2023年开始，束流调试和物理运行目前计划于2026年进行。
2022-08-04 physics.acc-ph
Beam-Based Diagnostics of Electric Guide Fields and Lattice Parameters for Run-1 of the Muon g-2 Storage Ring at Fermilab
Muon g-2储存环电子系统的一部分，它提供垂直束聚焦，表现出意想不到的时间依赖性，产生了一个特征的演变过程中运行-1的Muon g-2实验在费米实验室（E989）的存储束。基于μ子储存环的数值模型和COSY INFINITY软件支持的优化算法，提出了一种重建Run-1电导场的方法。该方法以Muon g-2秸秆跟踪探测器的束流剖面测量值作为输入，并产生完全重建的随时间变化的场。然后，这些场可用于再现详细的光束跟踪模拟，并计算用于验收研究和系统误差评估的环晶格参数。
2022-11-16 physics.acc-ph
Using the Fermilab Proton Source for a Muon to Electron Conversion Experiment
费米实验室质子源能够为未来的长基线中微子计划（NuMI）和新的低能μ子实验计划提供8 GeV的质子。特别是，如果将8 GeV的质子重新聚束，然后缓慢地提取到外部束线中，所产生的质子束将适合于设计用于将现有灵敏度提高三个数量级的μ子到电子转换实验。我们描述了一个计划所需的光束操纵。该方案使用累加器进行动量叠加，使用聚束器进行聚束和缓慢提取。这将允许μ子计划与未来的NuMI计划同时运行，每年为μ子计划提供10^20个8 GeV的质子，代价是中微子计划可用质子的适度减少（约10%）。
2006-11-13 physics.acc-ph
A Wire Position Monitor System for the 1.3 GHZ Tesla-Style Cryomodule at the Fermilab New-Muon-Lab Accelerator
费米实验室新μ子实验室大楼的束流测试设施的第一台低温恒温器目前正在进行射频调试。在其他诊断系统中，氦气返回管与连接的1.3 GHz SRF加速腔的横向位置是使用拉伸线位置监测系统沿~15 m长的模块测量的。概述了焊线位置监测系统技术，以及在初始模块冷却时和进一步测试期间取得的初步结果。由于测量系统提供了高分辨率，我们还讨论了用作振动探测器的选项。
2012-09-21 physics.acc-ph
Test Results of Tesla-Style Cryomodules at Fermilab
最近几个月，费米实验室的第一台特斯拉式低温制冷机（CM-1）完成了调试和运行。CM-1是费米实验室建造的第一个8腔ILC型低温制冷机，也是先进超导测试加速器（ASTA）的第一个加速低温制冷机。我们报告这两个cryomodules的运行结果。
2013-01-31 physics.acc-ph
Prospects For A Muon Spin Resonance Facility In The Fermilab MuCool Test Area
本文研究了重新利用MuCool测试区（MTA）光束线和实验大厅来支持Muon自旋共振（MuSR）设施的可行性，这将使其成为美国唯一的此类设施。本报告回顾了TRIUMF、PSI和RAL研究和实际实施的基本μ子生产概念及其在MTA设施中的应用。两种方案被确定为可行。一个是具有单个次级μ介子束线的初始最小屏蔽和资本成本投资阶段，该次级μ介子束线利用现有的高强度束吸收器，另一个是升级阶段，该升级阶段实现优化的生产目标堆、接近的高强度吸收器和优化的次级μ介子线。提出了一种独特的方法，它将H-束的宏脉冲切割或剥离成微脉冲子结构-μ子产生定时方案-这允许在直线加速器环境中进行μ子自旋共振实验。有了这种定时方案，并注意目标设计和次级束收集，MTA可以主持启用和竞争性μ子自旋共振实验。
2018-06-12 physics.acc-ph
LLRF system for the Fermilab Muon g-2 and Mu2e projects
Mu 2 e实验测量μ子到电子的转换率，Muon g-2实验测量μ子的磁矩。这两个实验都需要将53 MHz批次的8 GeV质子重新聚束成150 ns，2.5 MHz脉冲，用于提取到Muon g-2的g-2靶和Mu 2 e的具有以2.36 MHz运行的单个RF腔的输送环。用于两个实验的LLRF系统在SOC FPGA板中实现，该SOC FPGA板集成到VXI机箱中的现有53 MHz LLRF系统中。两个RF系统之间的严格定时要求、大频率差和非谐波关系为LLRF系统设计提供了独特的挑战，以实现脉冲之间的波束形成、传输和波束消光所需的相位对准规范。新的LLRF系统的设计，这两个项目的描述和Muon g-2实验的初始束调试测试的结果。
2018-03-23 physics.acc-ph
Installation, commissioning, and testing of the HB650 CM at PIP2IT
本研究介绍了将费米实验室PIP2IT低温系统改造为HB650低温模块测试台的工作，涵盖相关机械、电气、控制改造及降温升温的要求、流程与控制逻辑，服务于PIP-II加速器升级项目。
2023-08-21 physics.acc-ph
Integration and commissioning plan of Full Flow Purifier at Muon Campus
本文介绍费米实验室 Muon Campus 全流量纯化器的运输、集成与调试计划，重点包括液氮和氦气系统连接、多台压缩机供气调试，以及通过温度和流量测量评估换热器效能与吸附容量。
2025-09-22 physics.acc-ph
Cryogenic System for the Cryomodule Test Stand at Fermilab
本文介绍了位于费米实验室的新的低温试验设备（CMTF）的低温试验台（CMTS）的低温系统。CMTS是专为生产测试的1.3 GHz和3.9 GHz的低温模块中使用的直线加速器相干光源II（LCLSII），这是一个升级到现有的加速器在斯坦福大学直线加速器实验室（SLAC）。本文将重点介绍从氦制冷厂延伸到CMTS洞穴的低温系统。涵盖的主题将包括组件设计，安装和调试进度，以及运营计划。本文最后将描述热负荷测量计划。
2017-12-01 physics.acc-ph
Commissioning of the Low Energy Electron Gun Test Stand at the University of Chicago
本文介绍芝加哥大学为费米实验室IOTA电子透镜项目搭建的低能电子枪测试台，用于验证热阴极电子源及空心束源特性，并报告调试结果。
2023-07-05 physics.acc-ph
Design, Installation, and Initial Commissioning of the MTA Beamline
一个新的实验区，旨在开发，测试和验证使用400兆电子伏费米实验室直线加速器质子束的μ子电离冷却设备已经完全安装，目前正在调试。最初，该区域用于MUCOOL研发计划的液氢吸收剂的低温测试，现在，用于吸收剂的高功率束流测试，存在磁场的高梯度射频腔（包括充气腔）和其他原型μ子冷却装置。为μ子设施开发的实验方案涉及收集、捕获和冷却大发射率、高强度μ子束--约10**13 μ子，因此该设备的最终测试需要完整的直线加速器束，即1.6 x 10**13 p/脉冲。为了支持μ子冷却设施，这条新的初级束线直接从直线加速器提取束流并将其传输到测试设施。MuCool设施的设计概念来自早期的提案，但需要进行修改以适应高强度束流，低温和冷却实验规模的增加。此外，提供精确线的不同操作模式结合了专门的部分并利用直线加速器束参数的测量。本文报告的MuCool光束线的技术细节，这两种模式。
2012-07-20 physics.acc-ph
Ion Chamber Arrays for the Numi Beam at Fermilab
主注入器（NuMI）光束线处的中微子将通过将一束介子聚焦到一个长的真空衰变体积中来提供强烈的μ介子中微子束。我们已经建立了4个阵列的电离室监测中微子束的方向和质量。该阵列位于衰变体下游的4个站点，并测量介子衰变中伴随中微子产生的剩余强子束和第三μ子。
2005-06-26 hep-ex physics.acc-ph physics.ins-det
Commissioning the CDF Offline Software
CDF II是费米实验室Tevatron的两个大型对撞机实验之一。在过去的两年里，我们已经委托离线计算系统。这项任务涉及数百台计算机和数百万行C++软件。本文报告这方面的经验，集中在软件方面的项目。我们将重点介绍一些成功案例，并介绍一些尚待完成的工作。
2003-06-13 physics.acc-ph physics.comp-ph
FPGA-Based Spill Regulation System for the Muon Delivery Ring at Fermilab
Fermi National Accelerator Laboratory（费米国家加速器实验室）
本文介绍了一种基于FPGA的muon输送环溢出调节系统，通过实时反馈控制和磁铁协同作用实现束流均匀提取。
2025-11-24 physics.acc-ph
Design and testing of the New Muon Lab cryogenic system at Fermilab
费米国家加速器实验室正在新μ子实验室大楼建造一个超导1.3 GHz低温试验设施。该设施将用于测试和验证冷冻机设计以及支持系统。在项目的初始阶段，将使用单个Tevatron型独立制冷机冷却和测试单个III型加1.3 GHz制冷机。随后的阶段包括测试多达两个完整的RF单元，包括多达六个1.3 GHz的低温模块，并增加了一个新的低温设备。低温基础设施包括制冷系统、低温分配系统以及环境温度泵送系统，以实现2 K操作和支持净化系统。讨论了各阶段的可用容量与建议的热负荷，以及调试结果和测试时间表。本文介绍了新μ子实验室低温系统的初始阶段的计划，现状和挑战。
2012-06-28 physics.acc-ph
Simulated performance of the production target for the Muon g-2 Experiment
Muon g-2实验计划使用费米实验室回收环来形成质子束，以达到其生产目标。所提出的方案使用一个RF系统，80 kV的2.5 MHz RF。为了避免在一个不匹配的桶聚束旋转，2.5 MHz的斜坡从3到80千伏在90毫秒的时间内。在这项研究中，初级质子束的相互作用与生产目标的μ子g-2实验进行了数值研究。
2017-09-22 physics.acc-ph physics.ins-det
nuSTORM - Neutrinos from STORed Muons: Proposal to the Fermilab PAC
nuSTORM设施的设计目的是从储存的μ子束衰变中提供电子中微子和μ子中微子（及其反粒子）束，其中心动量为3.8 GeV/c，动量接受度为10%。该设施是独一无二的，因为它将：1。允许进行对灵敏度极高的无菌中微子的搜索; 2.为未来的长基线和短基线中微子振荡计划提供精确的电子中微子和μ子中微子散射截面的精确测量; 3.构成了μ子加速器作为粒子物理学的强大新技术发展的关键的第一步。该文件详细描述了该设施，并展示了其物理能力。这份文件被提交给费米实验室物理咨询委员会，以考虑第一阶段的批准。
2013-07-31 hep-ex physics.acc-ph physics.ins-det
Project X ICD-2 and its upgrades for Neutrino Factory or Muon Collider
本文回顾了费米实验室X计划的初始配置文件，并考虑了中微子工厂或μ子对撞机的可能升级。
2012-06-27 physics.acc-ph
Analytic Derivation of Vertical Chromaticity in the Fermilab Muon $g{-}2$ Storage Ring
Michigan State University（密歇根州立大学）；Fermi National Accelerator Laboratory（费米国家加速器实验室）
通过哈密顿量泰勒展开和逐阶积分，解析推导了费米实验室μ子$g{-}2$存储环的垂直色度$\xi_y$，并与COSY INFINITY数值计算在$10^{-11}$精度内一致。
2026-06-05 math-ph math.MP physics.acc-ph
Fermilab SRF cryomodule operational experience
费米国家加速器实验室正在新μ子实验室建造一个先进的加速器研究和开发设施。支持该设施初始阶段的低温基础设施包括两台Tevatron式独立制冷机、低温分配系统以及一个环境温度泵送系统，以实现2 K操作和支持净化系统。在项目的这一阶段，安装了一个III型加1.3 GHz的低温恒温器，进行了冷却和测试。低温恒温器的设计约束要求低温恒温器的各个回路以预定速率冷却。这些限制需要特殊的设计解决方案来实现。本文介绍了使用新μ子实验室低温系统的1.3 GHz低温恒温器的初始冷却和运行经验。
2012-09-12 physics.acc-ph
Fermilab's Accelerator Complex: Current Status, Upgrades and Outlook
我们报告费米实验室加速器复合体的状态，包括最近的性能，正在进行的升级和未来的计划。中微子实验的光束传输超过了我们去年的目标。质子改进计划正在顺利进行，15 Hz射束操作成功。向NOvA实验提供700千瓦的束流功率已得到证明，并将在明年成为常规。我们也在准备μ介子实验室为g-2实验提供光束。
2016-12-29 physics.acc-ph
Novel ASTA Users Facility At Fermilab: A Testbed For Superconducting RF Technology And ERL R&D
目前正在费米实验室调试的高级超导测试加速器（ASTA）将使广泛的基于束流的实验能够研究束流强度的基本限制，并开发粒子束产生，加速和操纵的变革性方法。ASTA结合了一个超导射频（SRF）直线加速器，耦合到一个光电注入器和能够存储电子或质子的小周长存储环。ASTA将为能源前沿设施的研发建立一个独特的资源，并为SRF加速器和高亮度光束应用（包括ERLs）建立一个测试平台。ASTA的独特之处包括：（1）高重复率，（2）美国最高的峰值和平均亮度之一，(3)一个GeV级的束流能量，（4）一个非常稳定的束流，（5）SRF和高质量束流的可用性，以及（6）一个存储环能够支持广泛的环为基础的先进的束流动力学实验。这些独特的功能将促进先进加速器研发的广泛计划，这在其他地方无法进行。我们描述了ASTA及其实验计划，特别强调了与ERL相关的加速器研发机会。
2014-09-19 physics.acc-ph
Development of a Frictional Cooling Demonstration experiment
μ子对撞机将开辟高能粒子物理研究的新领域，允许在TeV能量前沿进行精确测量。建造μ子对撞机的最大挑战之一是在与μ子寿命相当的时间尺度上制备μ子束。制冷是解决这一问题的一个潜在方案。在本文中，我们简要介绍了摩擦冷却和详细的摩擦冷却演示（FCD）实验在马克斯普朗克物理研究所，慕尼黑。FCD实验旨在验证摩擦冷却背后的工作原理，目前已进入调试阶段，并将很快开始数据采集。
2010-12-17 hep-ex physics.acc-ph physics.ins-det
Project X - a new multi-megawatt proton source at Fermilab
X项目是一个多兆瓦的质子设施，正在开发中，以支持基本粒子物理学的强度前沿研究，并可能应用于费米实验室的核物理和核能研究。该计划的核心是一个超导H-直线加速器，它将支持世界领先的长基线中微子实验和稀有过程研究计划。基于与国际直线对撞机（ILC）共享的技术，X项目将从主注入器提供60-120 GeV的多MW光束，同时以较低的能量提供非常高的强度光束。X项目还将支持Muon对撞机的开发，作为能源前沿的未来设施。
2012-08-28 physics.acc-ph
