Status of Hybrid Target R&D at KEK LINAC
由晶体作为电子-光子转换器和非晶靶组成的混合正电子源是解决高强度正电子源热负荷问题的一种候选方案。在这篇文章中,我们报告的情况下,使用8 GeV的电子束在KEKB直线加速器的实验研究。
2012-03-06 hep-ex physics.acc-ph
A Proposal of a Superconducting Linac in CW Operation for Multi-Purposes
超导直线加速器的束流比普通直线加速器的束流大几个数量级,有望在各个科学领域取得重大发现。然而,SC直线加速器的广泛使用受到高建造和运行成本的限制。为了解决这个问题,我们提出了一个连续波(CW)操作的SC直线加速器共享的电子/正电子束有效的多用途利用。直线对撞机、μ子对撞机等高能物理项目需要强流正电子/电子束,而下一代X射线光源则需要强流高质量的电子束。作为例子,我们讨论了国际直线对撞机的注入器,X射线自由电子激光和能量恢复直线加速器光源。我们发现了一个可行的解决方案,建议多束流操作,尽管高质量的束流要求和复杂的操作:控制混合束流没有脉冲磁铁,较低的束流损耗和腔中的热负荷,高稳定性的束流能量,并在高平均电流操作。
2018-07-20 physics.acc-ph
Linac-Ring Type phi Factory for Basic and Applied Researches
本文估算了为大量产生$ϕ$粒子而设计的直线加速器环形对撞机的主要参数,并探讨了该对撞机在粒子物理研究中的潜力。此外,还确定了分别从电子直线加速器和正电子环获得的自由电子激光和同步辐射的参数,并总结了这些辐射的应用。
1999-06-09 physics.acc-ph
The Frascati Beam Test Facility
本文介绍弗拉斯卡蒂束流测试装置(BTF)自2004年以来的功能及2020年升级后的现状与可用束流线,该装置为探测器开发提供高亮度电子和正电子束团。
2023-08-31 hep-ex physics.acc-ph
A conventional positron source for International Linear Collider
提出了一种实现国际直线对撞机用几个GeV电子束驱动的常规正电子源的可能方案。采用300 Hz电子直线加速器产生具有拉伸脉冲长度的正电子,以固化靶热负载。ILC需要约2600束在一个训练的脉冲长度为1 ms。每个脉冲的300 Hz直线加速器创建约130束,然后2600束创建在63 ms。优化参数,如驱动光束能量,光束尺寸和目标厚度,进行了讨论,假设一个L波段捕获系统,以最大限度地提高捕获效率,并减轻目标的热负荷。正电子产生靶采用慢速旋转的钨盘。
2011-11-29 physics.acc-ph
SHERPAD: test of Slow high-efficiency extraction of Positrons from a Ring At DAFNE
利用高能正电子束在靶上的固定靶湮灭产生新的、相互作用非常弱的粒子的想法已经被LNF的PADME实验所利用,该实验使用了BTF设施中LINAC的提取束。从同步加速器中提取光束将使LINAC的占空比提高几个数量级,从而大大扩展了此类实验的物理范围。用SHERPA实验研究了用弯曲晶体中的相干现象(如沟道效应)代替或补充标准的慢1/3整数共振提取技术的可能性。考虑了用DAFNE主正电子环或用较小的阻尼环(储能器)作为直线加速器的脉冲扩展器。我们在这里建议证明这种技术的可行性,在DAFNE正电子主环上进行实验,在合适的真空测角仪中安装一个薄的硅晶体,在(110)方向弯曲,以提供~1 mrad的反冲,然后用虚拟隔膜模拟提取过程:代替执行实际提取,通过检测其位置处的正电子来模拟隔膜磁体的间隙的交叉(在接近1/4的相位超前处)借助于插入环中的硅像素检测器,在罗马罐的次级真空中。
2022-06-30 physics.acc-ph
TAC Proposal for Fundamental and Applied Research: Linac-Ring Type Phi-Factory
本文讨论了作为ATAM科学城计划突厥加速器综合体(TAC)一部分的直线加速器环型$phi$工厂的主要参数。考虑了电子直线加速器E=130(260)MeV和正电子环E=2000(1000)MeV两组参数。理论上可以达到L=10^(34)cm^(-2)s^(-1),比DA $Phi$ NE的设计亮度高出一个数量级以上。估算了基于电子直线加速器的自由电子激光和基于正电子环的同步辐射源的参数。
2000-05-24 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
CERC -- Circular $e^+e^-$ Collider using Energy-Recovery Linac
本文提出了一种循环能量回收对撞机(CERC),它可以替代现有的基于两个100 km储存环或两个大型直线加速器的高能电子-正电子对撞机设计方案,以实现高能高亮度电子-正电子对撞机。使用位于相同大小的100公里隧道中的能量回收直线加速器(ERL)将允许大幅减少束流能量损失,从而减少功耗,同时提供更高的亮度。它还开辟了一条将质心(CM)能量扩展到500 GeV的道路,这将使双希格斯粒子的产生成为可能,甚至可以扩展到600 GeV,用于生产和测量顶级汤川耦合。此外,这种方法不仅可以回收能量,还可以回收粒子。这一特性为完全极化的电子束和正电子束的碰撞提供了可能性。
2022-03-14 hep-ex physics.acc-ph
DAFNE injection system upgrade
DAFNE的高亮度需要存储非常高的电子和正电子流。目前使用的是由一个全能量电子和正电子直线加速器和一个积累器阻尼环组成的全能量(510 MeV)注入系统。电子和正电子束,交替加速的直线加速器,注入和堆积在蓄电池的高效率,由于其大的接受和短的阻尼时间。阻尼梁被提取出来,并通过一条长的传输线传输到主环,该传输线已建在现有建筑物内。碰撞器的再填充时间受到两种不同光束模式之间的传输线设置变化的限制。本文提出了一种改进的传输线,以减少开关时间。还描述了主环的一种可能的注入方案。
2004-04-02 physics.acc-ph
Beam dynamics and wake-field simulations for the CLIC main linacs
CLIC直线对撞机的目标是加速多束电子和正电子,并使它们在3 TeV的质量中心碰撞。这些聚束将通过X波段直线加速器加速,加速频率为12 GHz。每个束容易激发每个直线加速器的加速腔内的尾场。尾流场的横向分量如果不加抑制,会稀释束流发射度。目前的CLIC设计依赖于这些尾流场的重阻尼,以改善尾流场对束流发射度的影响。在这里,我们提出了初步的结果,在这些结构中的远程尾场的模拟和束动力学模拟。特别是,进行详细的模拟,由于最初注入的光束从腔的电中心与现实的偏移的发射度稀释。
2008-10-15 physics.acc-ph
Steering of Sub-GeV positrons by ultra-thin bent Silicon crystal for ultra slow extraction applications
本文首次在DAΦNE束流测试装置上利用弯曲硅晶体的平面沟道效应高效偏转450 MeV正电子,偏转角超过1 mrad,为轻子圆形加速器慢引出提供了新方法。
2024-10-04 physics.acc-ph
Beam Switching and Beam Feedback Systems at KEKB Linac
KEK的8-GeV电子/ 3.5-GeV正电子直线加速器已经运行了非常不同的束流规格的下游环,KEKB,PF和PF-AR。为了在这些射束模式之间可靠地操作,智能射束切换和射束反馈系统自其调试以来已经被开发和使用。软件面板用于选择四种光束模式中的一种,并且在大约两分钟内执行切换序列。序列中的大多数项目都是简单的操作,然后是故障恢复。磁体标准化部分消耗了大部分时间。加速器操作员可以很容易地重新安排顺序。使用这个软件,直线加速器束流模式每天大约转换50次。为了稳定直线加速器的束流能量和轨道,以及一些加速器设备,已经安装了大约30个软件束流反馈回路。它们已被常规用于所有光束模式,并提高了光束质量。由于其软件接口是标准化的,因此只需定义监控器和执行器即可轻松添加新的反馈回路。
2000-09-11 physics.acc-ph
A Provisional Study of ADS Within Turkic Accelerator Complex Project
土耳其加速器综合体(TAC)项目是在土耳其国家规划组织的支持下,由10所土耳其大学合作开发的。该综合体计划有四个主要设施,即:基于1 GeV电子直线加速器的SASE自由电子激光装置,基于3.56 GeV正电子同步加速器的第三代同步辐射装置,超级魅力工厂($\sqrt{s} = 3.77$ GeV),使来自直线加速器的能量为1 GeV的电子束与穿过正电子环的能量为3.56 GeV的正电子束碰撞,GeV级质子加速器。后来有两个目标:中子源(NSS)和ADS。质子加速器的建设将有3 MeV,100 MeV和1 GeV的阶段。技术设计报告计划于2013年完成。由于土耳其拥有重要的钍储备,ADS作为新兴能源技术对我国非常有吸引力。
2012-06-26 physics.acc-ph
Polarized positron source with a Compton multiple interaction point line
正电子源是未来直线对撞机项目的关键组成部分。这主要是由于所需的高亮度,比现有的高几个数量级。此外,正电子束的极化大大扩展了机器的物理研究潜力。在这个框架中,康普顿源的极化正电子的生产被考虑在高能量的伽马射线产生的康普顿散射,随后转换成极化的电子-正电子对的目标转换器。康普顿多重相互作用点(IP)线被提出作为增加产生的正电子数的解决方案之一。模拟了康普顿多次激发谱线产生的伽马射线,并将其用于极化正电子的产生。随后,基于绝热匹配装置(AMD)的捕获部分,其次是一个预注入直线加速器进行了模拟捕获和加速的正电子束。
2014-05-12 physics.acc-ph
Versatile $e^{+}e^{-}/γγ/ep$ facilities at a Future Circular Collider
本说明描述了两个多功能加速器复合体,它们可以在未来圆形对撞机(FCC)上建造,以产生$e^{+}e^{-}$、$γγ$和$ep$碰撞。第一个设施是SLC型机器,包括超导L波段直线加速器(直线加速器)和FCC隧道内的两个弧形弯曲磁铁。在直线加速器的加速下,电子束和正电子束将以相反的方向穿过电弧,并以大大超过圆形$e^{+}e^{-}$对撞机所能达到的质心能量进行碰撞。拟议中的SLC型设施将具有与传统的双直线加速器$e^{+}e^{-}$对撞机相同的光度。L波段直线加速器可以形成FCC隧道内100 TeV质子对撞机(FCC-pp)的注入器链的一部分,并且可以为$ep$对撞机(FCC-ep)提供电子或正电子束。第二个设施是一个基于ILC的$e^{+}e^{-}$对撞机,放置在圆形FCC隧道的切线方向。如果对撞机相对于FCC隧道不对称地定位,则电子(或正电子)聚束可以在与来自FCC-PP质子存储环的50 TeV束碰撞之前被两个直线加速器加速。这两个直线加速器也可以形成FCC-pp的注入器链的一部分。每个设施都可以转换成一个$γγ$对撞机或多兆瓦束源,用于固定目标实验。
2019-08-14 hep-ex physics.acc-ph physics.ins-det
Pulse-to-pulse Beam Modulation and Event-based Beam Feedback System at KEKB Linac
对KEKB和光子工厂的射束注入以50 Hz的脉冲到脉冲调制进行。每20 ms切换三个非常不同的光束,以便将这些光束同时注入KEKB HER、LER和光子工厂(PF)。人类操作员在这三个虚拟加速器中的一个上工作,这三个虚拟加速器对应于三倍加速器参数。PF注入的束流电荷和产生正电子的初级电子相差50倍,PF和HER注入的束流能量相差3倍。因此,束流稳定性对操作参数是敏感的,并且如果加速器设备中发生任何不稳定,则必须对这些虚拟加速器执行束流参数调整。为了解决这一问题,设计了束流能量反馈系统,该系统可以独立地响应每个虚拟加速器。
2010-06-13 physics.acc-ph
Beam Feedback Systems and BPM Read-out System for the Two-Bunch Acceleration at Kekb Linac
为了使KEKB环的正电子注入率加倍,在直线加速器上研究了两束团加速方案,其中束团间隔为96 ns,加速频率为50 Hz。在这个方案中,每个束团的能量和轨道的稳定是必不可少的。因此,束流能量和轨道反馈系统已经升级。由于束流特性是通过束流位置监测器(BPM)获得的,因此对其读出系统进行了改进,以满足双束团的要求。通过延迟电缆调整BPM的组合波形,避免重叠,并且它们能够同时测量两个聚束的束位置。通过调节射频脉冲的定时来平衡两束团的能量,通过调节加速射频相位来稳定平均能量。平均束流轨道也得到了稳定。在注入器部分的电荷和聚束稳定性的慢反馈系统也正在计划中。这些系统已成功地用于试验梁,并将用于常规操作。
2002-02-07 physics.acc-ph
Crystal slow extraction of positrons from DAFNE: the SHERPA project
SHERPA项目的目标是开发一种有效的技术,从INFN弗拉斯卡蒂国家实验室的DAFNE复合体的加速器环中提取正电子束,建立一条新的束线,能够提供O(ms)长度的正电子溢出,出色的束能量扩展和发射度。从环中缓慢提取的最常见方法是增加电子感应加速器振荡接近调谐共振,以便逐渐从循环束中喷射粒子。SHERPA提出了一种范式的改变,使用弯曲晶体中的相干过程将正电子从环中踢出,这是一种更便宜、更简单的替代方案。本文介绍了这种创新的非共振提取技术,包括其性能的初步估计。
2021-10-06 hep-ex physics.acc-ph
KIPT Positron Source Project. Conceptual Design
本文给出了NSC KIPT慢正电子源的理论和数值研究结果。正电子是用来产生与电子的9,40或90兆电子伏可在KIPT电子直线加速器。计算了转换靶的正电子产额及其空间角特性。估计了每个电子能量的转换靶的最佳参数。给出了正电子束形成系统的初步设计。建立了系统出口处正电子束参数与绝热匹配装置(AMD)螺线管中磁场幅度和衰减因子的定性分析依赖关系。这些依赖关系已用于系统优化。数值模拟可以优化AMD的螺线管在实验室中可用的参数。模拟结果也验证了次谐波射频腔在降低正电子能量方面的可能应用。正如已经表明的,这个空腔可以大大降低正电子能量,从而促进慢化剂的操作。
2018-06-01 physics.acc-ph
High-Intensity and High-Brightness Source of Moderated Positrons Using a Brilliant gamma Beam
目前,在正常传导电子直线加速器或(超导)能量恢复直线加速器(ERL)的基础上,通过来自高亮度电子束的光子的康普顿背散射,朝着开发高亮度伽马束进行了大量的努力。特别是ERL的提供了一个非常辉煌的电子束,从而能够产生最高质量的伽马射线束。一束2.5 MeV的伽马射线束,其预期强度为10^15 s^-1,最终设想用于基于ERL的伽马射线束设施,窄带宽(10^-3)和极低的发射度(10^-4 mm^2 mrad ^2),为产生高强度明亮的极化正电子束提供了可能性。正面辐照W转换箔中的电子对产生(200微米厚,10毫米长)将导致每秒发射2 × 10^13(快)正电子,这比实验室中常规使用的强放射性^22Na源高出四个数量级。使用一堆转换箔和随后的正电子慢化,可以产生高强度低能量的慢化正电子束。两种不同的源设置:直径低至0.2 mm的高亮度正电子束和每秒3 x 10^11个慢化正电子的高强度束。因此,得益于改进的慢化效率,设想的正电子强度将超过目前高强度正电子源的强度100倍。
2011-04-14 nucl-ex physics.acc-ph
Development of a linac-based LEPD experimental station for surface structure analysis and coordination with synchrotron radiation ARPES
本文报道了基于直线加速器慢正电子束的LEPD实验站研发,该站可在数小时内获取高精度表面结构I-V曲线,并与同步辐射ARPES实现样品架兼容协同。
2025-01-03 cond-mat.mtrl-sci physics.acc-ph physics.ins-det
Simulations of slow positron production using a low energy electron accelerator
对高能电子与固体靶相互作用产生慢正电子的过程进行了蒙特卡罗模拟。模拟的目的是确定预期的慢正电子束强度从低能量,高电流电子加速器。通过模拟钽电子-正电子转换器的快正电子产生和正电子在钨慢化剂中的深度沉积分布,估算了每个入射电子的慢正电子产生几率。将计算结果归一化到目前AIST LINAC的实测慢正电子产额,确定了作为能量函数的预期慢正电子产额。对于能量为5 MeV(10 MeV)和电流为240 $μ$ A(30 $μ$ A)的电子束,预测了强度为5 $\times$ 10 $^{6}$ s $^{-1}$的慢正电子束的产生。该模拟还计算每个电子在转换器中沉积的平均能量,允许在给定的电子能量和电流下估计射束加热。对于低能量、高电流操作,可获得的最大正电子束强度将受到该束加热的限制。
2011-05-10 physics.acc-ph
Simulating a Positron Converter
建立了一个描述粒子撞击平面靶后输出粒子分布的模型。这个模型是为了模拟康奈尔大学CESR直线加速器中的正电子产生而开发的,但可以应用于使用不同类型粒子的目标。为了对特定的转换器目标进行建模,首先使用Geant 4工具包跟踪粒子来模拟输出粒子分布,该工具包对转换过程的基本物理进行建模。Geant 4中的Monte Carlo分布拟合到一组函数中,并保存函数系数以供模拟使用。在仿真中使用拟合函数不仅更易于移植,而且比运行Geant 4快一个数量级以上。该模型已成功地纳入Bmad仿真工具包。输出的位置,角取向,和动量分布建模。初步支持建模的偏振分布进行了讨论。
2021-12-30 physics.acc-ph
$2\times250$ GeV CLIC $γγ$ Collider Based on its Drive Beam FEL
CLIC是一个线性$e^+e^-$($γγ$)对撞机项目,它使用驱动光束来加速主光束。驱动梁通过能量提取RF结构为主直线加速器的每个对应单元提供RF功率。CLIC具有从150 GeV到3 TeV的广泛质心能量选择。本文对单束团CLIC驱动自由电子激光器进行了优化设计,以实现$E_{cm}$ = 0.5TeV的$γγ$对撞机的偏振光放大和亮度谱。在康普顿背散射过程中,在转换点(CP-电子与正电子相互作用点之前),放大后的激光被转换为偏振的高能$γ$光束。在CP处,强大的激光脉冲(FEL)聚焦到主直线加速器电子(正电子)。文中介绍了该方案,并指出CLIC驱动束参数满足自由电子激光的要求,另外还确定了基本的波荡器参数。可调$γγ$光度高于$10^{34}$。
2007-04-19 physics.acc-ph
Spin Tracking at the ILC Positron Source
为了实现未来直线对撞机的物理目标,电子束和正电子束的偏振是非常重要的。国际直线对撞机(ILC)的基线设计预见了一个基于螺旋波荡器的e+源。这种光源提供高亮度和偏振。ILC计划的正电子源是基于螺旋波荡器系统,可以提供60%的正电子极化。为了确保在e-和e+束从源到相互作用区域的传输期间没有显著的极化损失,必须在所有可能导致极化损失的传输元件中包括精确的自旋跟踪,即初始加速结构、阻尼环、自旋旋转器、主直线加速器和束传输系统。特别是,需要研究极化正电子束的动力学。在谈话中,最近的结果,正电子自旋跟踪模拟的源。还讨论了源元件几何形状对正电子产额和极化的影响。
2012-02-03 physics.acc-ph
Beam Operation for Particle Physics and Photon Science with Pulse-to-Pulse Modulation at KEK injector LINAC
本研究介绍了KEK注入器直线加速器采用50Hz脉冲间调制与基于事件的控制系统,为SuperKEKB对撞机及两台光子科学光源提供多特性束流的运行方案,梳理了该方案15年来的改进、系统耦合下的修改难点及跨领域需求协调经验。
2023-12-05 physics.acc-ph
Towards Reliable Acceleration of High-energy and High-intensity Electron Beams
KEK电子直线加速器升级到8 GeV,用于KEK B工厂(KEKB)项目。在升级后的直线加速器的调试过程中,即使继续SOR环注入,我们也实现了每束10 nC(6.24 x 10^10)的初级电子束,达到了3.7 GeV的正电子产生。这可以被归类为最亮的S波段直线加速器之一。KEKB环自1998年12月建成以来,3.5GeV和8GeV电子束注入性能良好。此外,我们已经成功地在KEKB的高强度光束和两个SOR环的光束之间切换,具有足够的再现性。在KEKB环开始调试后,我们启动了一个项目,以进一步稳定强流束的强度和质量,并完成了对每一个可能的方面的调查。
2000-09-11 physics.acc-ph
Future High Energy Circular e+e- Collider using Energy-Recovery Linacs
本文提出了未来环形正负电子对撞机的另一种方案。目前100公里周长的设计,最高CM能量为365 GeV(182.5 GeV束流能量),是基于两个存储环循环碰撞束。环-环设计的缺点之一是补偿同步辐射的100 MW束能量损失所需的巨大功耗。我们建议使用能量回收直线加速器位于同一隧道,以减轻这个缺点。在本文中,我们表明,我们的方法将允许一个显着的,高达一个数量级,减少的光束能量损失,同时保持高亮度在这个对撞机在高能量。此外,我们的方法将允许将CM能量扩展到500 GeV(或更高),这足以产生双希格斯粒子。
2019-09-10 hep-ex physics.acc-ph
A Multi-MW Proton/Electron Linac at KEK
在圆形机器中限制束功率的主要“瓶颈”是由产生束不稳定性的空间电荷效应引起的。为了最大限度地提高“质子驱动器”的束流功率,建议建造一个仅由2.5 GeV注入器直线加速器和20 GeV脉冲超导直线加速器组成的设施。这种设施可以利用科索沃能源公司现有的加速器基础设施建造。PI基于欧洲空间源(ESS)直线加速器,将作为SCL的注入器和质子束源,可用于大量产生,例如,中子和μ子。由SCL加速的质子将通过KEK特里斯坦环转移,以产生用于固定目标实验的中微子、K介子和μ介子束。在稍后阶段,可以在特里斯坦环内安装一个70 GeV的质子同步加速器。SCL包括1.3 GHz ILC型射频腔,也可以加速极化或非极化电子束。加速后,电子可以用来产生极化的正电子,或者可以穿过XFEL波荡器。
2016-11-22 hep-ex physics.acc-ph
Linear Accelerator Test Facility at LNF Conceptual Design Report
试验束和辐照设施是高能物理和天体粒子研究的关键基础设施。在过去的11年里,弗拉斯卡蒂实验室DAΦNE加速器综合体的束流测试设备(BTF)在欧洲致力于粒子探测器开发和测试的基础设施中发挥了重要作用。与此同时,在资源方面,由于DAΦNE正负电子对撞机的运行,BTF操作在很大程度上被蒙上了阴影。目前的建议旨在从两个不同的角度改善设施的现有性能:将LINAC束提取的应用范围扩展到BTF线,特别是在(在某种意义上相反)的方向托管基础物理和提供电子辐照也为工业用户;延长LINAC的寿命,超出或独立于其作为DAΦNE对撞机注入器的用途,因为它也是电子/正电子束设施的关键元件。这两个发展的主线可以确定为:巩固LINAC基础设施,以保证长期稳定运行;升级LINAC能量,以增加设施能力(特别是几乎唯一的提取正电子束);加倍BTF束线,以应对由于应用范围更广而导致的用户的显著增加。
2016-03-17 hep-ex physics.acc-ph
Very Asymmetric Collider for Dark Matter Search below 1 GeV
目前对质量范围在1 GeV以下的暗光子的搜索需要一个亮度至少为$10^{34}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$的电子-正电子对撞机。挑战在于,在如此低的能量下,对撞机的亮度由于光束尺寸的增加、碰撞光束的强烈相互聚焦以及集体效应的增强而迅速下降。利用加速器技术的最新进展,如超级KEK-B的纳米束方案,高电流能量回收直线加速器(ERL)和磁化束,我们提出了一种新的配置的电子-正电子对撞机的基础上的正电子存储环和电子ERL。它允许在动量能量小于1 GeV的中心处获得$>10^{34}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$的光度。我们提出了一般的考虑和这样的设施使用的参数SuperKEK-B正电子储存环和康奈尔ERL项目的一个具体例子。
2017-04-28 physics.acc-ph
Development of an intense positron source using a crystal--amorphous hybrid target for linear colliders
在由几个GeV电子束驱动的常规正电子源中,大量的热被加载到正电子转换器靶中以产生线性对撞机所需的强正电子,并且这最终会损坏转换器靶。本文提出了一种由单晶靶和非晶转换靶组成的混合靶方案来克服这一问题,并介绍了用这种混合靶研制的强正电子源。在KEKB直线加速器上用8 GeV电子束进行了一系列混合靶产生正电子的实验。我们观察到,从混合靶的正电子产额增加时,入射电子束对准的晶体轴,并超过了一个从传统的目标与相同厚度的转换器目标,当其厚度小于约2辐射长度。利用热电偶成功地测量了非晶转化靶的温升。这些结果导致建立的混合靶作为一个强正电子源的评估。
2013-10-16 physics.acc-ph
A high luminosity ERL on ring e-e+ collider for a super charm factory
提出了一种用于环形正负电子对撞机的高亮度能量回收直线加速器。结果表明,当质心能量为3.77 GeV时,可以获得亮度L=2.3 × 10^35 cm^-2s^-1。简要讨论了这台机器在研究粲粒子性质中的物理目标。
2009-04-30 physics.acc-ph
Positron Beams At Ce$^+$BAF
该研究面向 CEBAF 提出高极化、连续波束团结构正电子束的产生方案,通过高平均功率转换靶、连续波俘获直线加速器及直流螺线管实现正电子产生与收集。
2023-09-27 hep-ex nucl-ex physics.acc-ph
CEPC Conceptual Design Report: Volume 1 - Accelerator
环形正负电子对撞机(CEPC)是由中国发起并主持的大型国际科学工程。它位于一个周长100公里的地下隧道中。加速器复合体由一个直线加速器(Linac)、一个阻尼环(DR)、助推器、对撞机和几条传输线组成。在隧道中,为未来的pp对撞机SPPC预留了空间。CEPC的质心能量是240 GeV,在这个碰撞能量下,它将成为希格斯工厂。该设计还允许Z工厂在91 GeV下运行,W工厂在160 GeV下运行。CEPC的核心是一个双环对撞机。它有两个相互作用点,位于大型探测器。助推器在对撞机上方的同一个隧道里它是一个同步加速器,注入能量为10 GeV,引出能量等于光束碰撞能量。重复周期为10秒。将使用顶注来保持恒定的光度。10 GeV的直线加速器,助推器的注入器,建在地面,加速电子和正电子。一个1.1 GeV的阻尼环降低了正电子发射率。由永磁体制成的传输线将直线加速器连接到助推器。除了粒子物理学,对撞机可以同时作为一个强大的同步辐射(SR)光源。它将把可用的SR光谱扩展到前所未有的能量和亮度范围。设计中包括两条伽马射线束线。在建设之前,将有一个为期五年的研发期(2018-2022年)。建设预计将于2022年开始,2030年完成。这份报告是国内外数百名科学家和工程师在过去几年中所做工作的总结。当前卷,卷I,在加速器上。一个单独的卷,第二卷,将在物理和探测器。
2018-09-02 hep-ex physics.acc-ph
Towards the formation of a positronium coherent beam
本文提出通过产生Ps⁻并利用红外激光光剥离多余电子来形成单能、高相干正电子素束,并用蒙特卡罗模拟评估其能量分布与强度,为Ps引力干涉测量奠定基础。
2023-07-24 physics.acc-ph physics.atom-ph
FCC based ep and $μ$p colliders
未来正负电子对撞机(或专用电子直线加速器)和μ子对撞机的建设将使人们有机会利用最高能量的质子和核束进行轻子-强子和光子-强子碰撞。本文估计了基于FCC的ep和μp对撞机的主要参数。
2016-01-12 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
The Status of Turkic Accelerator Complex Proposal
最近,土耳其加速器综合体(TAC)被提议作为基于加速器的基础和应用研究的区域设施。该综合体将包括作为φ、粲和τ工厂的环形正负电子对撞机、基于直线加速器的自由电子激光器、基于环形的第三代同步辐射源和几个GeV的质子加速器。初步估计表明,工厂选项可以实现每年100个逆毫微微仓的整体光度。自由电子激光装置计划获得红外和软X射线之间的激光束。此外,SR设施将产生紫外和X射线区域的光子束。质子加速器将为应用研究提供产生μ子和中子束的机会。介绍了该复合体概念研究的现状。
2005-08-09 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
Cyclinac Medical Accelerators Using Pulsed C6+/H2+ Ion Sources
带电粒子疗法,或所谓的强子疗法,发展非常迅速。科学界面临着巨大的压力,需要提供专用的加速器,以最低的成本提供最好的治疗方式。在这种情况下,意大利研究基金会TERA正在开发快速循环加速器,称为“cyclinacs”。这些是回旋加速器(将离子加速到固定的初始能量)和随后的高梯度直线加速器的组合,所述高梯度直线加速器将离子能量提升到医学治疗所需的最大值。直线加速器由许多独立控制的速调管供电,以改变从一个脉冲到下一个脉冲的束能量。该加速器最适合使用4D多点扫描技术治疗活动器官。本文介绍了一种质子/碳离子双回旋加速器。它由电子束离子源、超导等离子体回旋加速器和高梯度直线加速器组成。所有这些机器都以高重复率(100-400 Hz)脉冲。该源应在短脉冲(1.5 μs平顶)中提供C6+和H2+离子,并具有足够的强度(在300 Hz下至少108个完全剥离的碳离子)。回旋加速器将离子加速到120 MeV/u。它具有紧凑的设计(超导线圈)和低功耗。该直线加速器具有新颖的C波段高梯度结构,并将离子加速到高达400 MeV/u的可变能量。对于相同的离子提取能量,高RF频率导致比同步加速器低得多的功率消耗。这项工作是与CLIC小组合作的一部分,该小组正在欧洲核子研究中心研究高梯度电子-正电子对撞机。
2010-08-11 physics.acc-ph physics.med-ph
Accelerators for Electroweak Physics and Higgs Boson Studies
我们讨论的目标,设计,技术准备状态,以及目前正在讨论的希格斯和电弱工厂的加速器的关键R&D需求。我们还解决了各自的分期选项,使未来的能源前沿对撞机。所涵盖的加速器基于许多不同的技术和方法。它们包括几个圆形对撞机,各种线性对撞机,基于能量回收直线加速器(ERLs)的对撞机,ERL环组合,以及伽马-伽马对撞机。提出的线性对撞机包括国际线性对撞机(ILC)、紧凑型线性对撞机(CLIC)、冷铜对撞机(C^3)和最近的希格斯能轻子对撞机(HELEN)。ERL是回收线性电子对撞机(ReLiC),能量回收线性对撞机(ERLC)和循环能量回收对撞机(CERC)的关键部件。在较传统的环形对撞机中,有以下建议:未来圆形对撞机(FCC-ee),圆形电子正电子对撞机(CEPC),费米实验室的电子正电子圆形对撞机(EPCCF)和大型电子正电子对撞机$\#$ 3(LEP-3)。此外,我们考虑了基于X射线自由电子激光的伽马-伽马对撞机希格斯工厂(XCC)和高能高亮度伽马-伽马对撞机(HE&HL伽马-伽马)。最后,一个希格斯工厂的基础上的圆形μ子对撞机提到的完整性。
2022-11-20 hep-ex physics.acc-ph
Prospects for the production and detection of Breit-Wheeler tunneling positrons in Experiment 320 at the FACET-II accelerator
针对FACET-II加速器E320实验中Breit-Wheeler隧穿正电子探测受高本底干扰的难题,本研究提出抗辐射像素探测器搭配径迹算法的方案,经模拟验证可有效压低本底,实现该过程的首次统计显著性观测。
2025-11-16 hep-ex physics.acc-ph
Introduction to Machine Protection
加速器设备的保护与加速器技术一样古老,多年来一直与高功率设备有关。例如,防止供电设备过热(磁铁、功率转换器、高电流电缆),防止超导磁铁失超后损坏,以及速调管。尽管早在1967年就有一篇论文讨论了SLAC直线加速器(斯坦福直线加速器中心)的束流损伤,但对设备束流事故的保护是最近才出现的。它与高功率质子加速器束流功率的提高、电子-正电子加速器同步辐射光的发射以及束流能量的增加有关。设计机器保护系统需要对加速器物理和操作有很好的理解,以预测可能导致损坏的可能故障。机器保护包括射束和设备监控、安全停止射束操作的系统(例如,倾倒射束或在低能量时停止射束)以及在这些系统之间提供胶水的联锁系统。最新的加速器LHC将以每束约3 x 10 $^{14}$质子运行,对应于每束360 MJ的能量存储。在不受控制的射束损失的情况下,这种能量会对加速器设备造成巨大损害,并且损坏加速器重要部件的单一事故可能会中断多年的运行。本讲座将概述加速器设备的保护要求,并介绍各种保护系统。这些例子主要来自LHC和ESS。
2016-08-08 physics.acc-ph
A primary electron beam facility at CERN -- eSPS Conceptual design report
本文介绍了欧洲核子研究中心一次电子束装置的设计。这项研究是在更广泛的物理学超越对撞机研究的框架内进行的。它重新启用超级质子同步加速器(SPS)作为电子加速器,并利用紧凑型线性对撞机(CLIC)技术的开发投资,用于其注入器和加速器研究和开发基础设施。该设施将与2020年欧洲粒子物理战略更新中的几个关键优先事项相关,例如电子-正电子希格斯工厂,加速器研发,暗区物理学和中微子物理学。此外,它还可以用于核物理实验。由该设施提供的电子束将提供对光暗物质产生的访问,其显著超出热暗物质起源所预测的目标,并且对于直接检测实验无法访问的暗物质粒子的性质。它还将使电子-核测量对于精确模拟中微子-核相互作用的能量依赖性至关重要,这是精确测量作为能量函数的中微子振荡所必需的。该设施的实施是X波段高梯度加速技术发展的自然下一步,这是紧凑和具有成本效益的电子/正电子直线加速器的关键技术。它也将成为唯一一个拥有多GeV驱动束和真正独立的电子见证束的设施,用于等离子体尾场加速。第二阶段能够提供正电子见证聚束将使其成为等离子体尾场对撞机研究的完整设施。[...]
2020-12-21 hep-ex nucl-ex physics.acc-ph