Study of Beam Profile Measurement at Interaction Point in International Linear Collider
在国际直线对撞机上，测量相互作用点的束流轮廓是实现高亮度的关键。我们报告了一个新的束流剖面监测器，称为对监测器，它使用的碰撞分布的电子-正电子对产生的相互作用点的模拟研究。我们得到的测量精度为5.1%，10.0%，和4.0%的水平，垂直和纵向光束的大小，分别为50束交叉。
2009-02-14 physics.acc-ph physics.ins-det
Characterization of a supersonic gas jet for charged particle beam profile monitor
本文报道了一种测量用于带电粒子束流剖面监测的超音速气体射流密度和分布的实验方法。在该监测器中使用的气体射流的密度在$10^{14}$ - $10^{17}$分子/ $m^3$的范围内。
2022-09-06 physics.acc-ph physics.ins-det
Machine learning assisted non-destructive transverse beam profile imaging
我们提出了一个非破坏性的光束轮廓成像的概念，利用机器学习工具，即遗传算法与梯度下降样的最小化。带电束周围的电磁场携带着关于其横向轮廓的信息。带状线型束流位置监测器（本研究中有八个探头）的电极可以拾取束流轮廓可视化的信息。我们使用遗传算法来转换任意的高斯光束，以这样一种方式，它最终重建的横向位置和形状的原始光束。该算法需要由带状线电极拾取的信号，以及波束尺寸的（精确或近似）知识。它也可以可视化相当扭曲的光束的轮廓。
2021-11-25 hep-ex physics.acc-ph physics.comp-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
Transverse beam shape measurements of intense proton beams using optical transition radiation
一些粒子物理实验被提议作为能源部HEP强度前沿的一部分。这些实验中的许多将利用兆瓦级质子束到目标上，以形成μ子、K介子和中微子的次级束。这些实验需要对每次射束溢出的入射质子束到靶上的横向尺寸进行测量。由于高功率水平，大多数光束拦截轮廓技术将不能在全光束强度下工作。讨论了利用光学渡越辐射（OTR）进行强流质子束剖面测量的可能性。此外，以前的测量OTR光束轮廓从NuMI光束线。
2012-10-03 physics.acc-ph
Transverse Beam Dynamics including Aberration Effects in the Thermal Wave Model using a Functional Method
本文研究了热波模型中包含六极和八极微扰象差效应的横束动力学。采用泛函积分法计算了一阶微扰效应。我们发现，该模型成功地解释了质子束在FODO晶格中没有空间电荷效应的PARMILA模拟结果。
2009-09-15 physics.acc-ph
Centripetal Transverse Wakefield in Relativistic Beam
作者在文献[1]中研究了相对论梁中横向自引力的影响。然而，[1]的分析遗漏了一个重要的观察结果，导致了对束流通过长偏转磁体时发射度增长的错误估计。我们在这里纠正这种分析。特别是，我们得出的结论是，由于在一个长的弯曲的横向自作用力的发射度增长总是远远小于由于纵向相干同步辐射（CSR）尾流的发射度增长。
2019-02-10 physics.acc-ph
Electron beam transverse phase space tomography using nanofabricated wire scanners with submicrometer resolution
在自由电子激光或电子衍射实验中，高亮度电子束的横向相空间的表征和控制是发射度测量和束流优化以及高级加速实验所必需的。具有外部注入的介质激光加速器或等离子体加速器确实需要微米级和更小的光束尺寸。我们提出了一种方法，使用纳米制造的金属线取向在不同的角度，通过扫描线通过光束和检测散射粒子的量来获得的横向相空间的投影。在沿着腰部的几个位置处执行该测量允许评估在不同相位提前处的横向分布。通过应用一种新的层析算法，可以重建横向相空间密度。在瑞士自由电子激光器的ACHIP室的测量证实，使用这种方法可以可靠地表征微米尺寸的电子束的横向相空间。
2021-02-16 physics.acc-ph
Spatial Control of Photoemitted Electron Beams using a Micro-Lens-Array Transverse-Shaping Technique
在电子加速器中使用的光发射电子源中遇到的一个常见问题是由激光放大过程和经常在非线性晶体中使用频率上转换导致的激光分布的横向不均匀性。光电阴极上的不均匀激光分布产生具有较低光束质量的带电光束。在本文中，我们探讨了可能使用的微透镜阵列（蝇眼光聚光器），以显着提高横向均匀性的驱动激光脉冲的紫外光电阴极。我们还演示了使用这样的微透镜阵列产生横向调制的电子束，并提出了一个可能的应用程序来诊断磁化束的属性。
2017-07-24 physics.acc-ph
Transverse Beam Size Effects on Longitudinal Profile Reconstruction
使用相干跃迁辐射自相关方法来确定聚束长度和轮廓信息的检查与压缩电子束在BNL ATF。一个双高斯拟合应用于相干渡越辐射自相关数据提取纵向电流分布。大的横向梁尺寸的影响进行了理论研究，并与实验结果进行了比较。一个合适的形式的校正因子推导出梁与大的横向纵向纵横比。
2010-02-09 physics.acc-ph
Investigation of the transverse beam dynamics in the thermal wave model with a functional method
利用泛函方法研究了热波模型中的横向束动力学。它可以用一个部件的核来单独描述光束光学元件。该方法适用于一般的四极磁体，不仅适用于薄透镜近似，也适用于漂移空间。我们发现，该模型可以成功地描述通过FODO晶格结构的高斯输入光束的PARMILA模拟结果没有空间电荷的影响。
2007-02-14 physics.acc-ph
Concept for controlled transverse emittance transfer within a linac ion beam
对于将射束注入到具有不同水平和垂直发射度接受度的圆形机器中，如果这些射束是平坦的，即如果它们具有不相等的横向发射度，则可以提高注入效率。平面电子束的产生是众所周知的，并且已经在束实验中得到证明。它也提出了在电子回旋共振（ECR）源中产生的离子束。我们介绍了一个扩展的方法进行电荷态剥离，而不需要他们的生成内部的ECR源的光束。多粒子模拟的结果证明了该方法的有效性。
2011-03-24 physics.acc-ph
Beam-Driven Transverse Deflecting Structure for Femtosecond Electron-Beam Diagnostics
Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY（德国电子同步加速器研究中心）
提出一种束流驱动的横向偏转结构，利用领先驱动束在谐振腔阵列中激发长寿命尾场，对尾随的探测束施加时间相关的横向偏转，实现约1.6飞秒的时间分辨率，并有望达到亚飞秒量级。
2026-05-27 physics.acc-ph
Uniform transverse beam profile with a new type nonlinear magnet
本文提出并加工了一种新型的磁体，用于均匀束流横截面。与八极磁体相比，新型磁体在中间可以产生类似八极磁体的磁场，但在边缘上升速率下降较快。这样，在获得均匀光束的同时，粒子的损失也较小。此外，还增加了机械结构来调节中间区域的宽度，以满足不同的横向尺寸，这将进一步减少颗粒损失。分别对八极磁体和新型磁体进行了数值模拟，以显示新型磁体的优点。
2017-03-08 physics.acc-ph
Efficiency of feedbacks for suppression of transverse instabilities of bunched beams
对于逐束横向阻尼器，必须设置哪种增益和相位，最好保持在哪种色度？这些问题被认为是三个模型：可能的四极尾流的两粒子模型，作者的嵌套头-尾Vlasov求解器与宽带阻抗，并与LHC阻抗模型相同。
2016-05-20 physics.acc-ph
Transverse Instabilities of Coasting Beams with Space Charge
横向束流稳定性受束流空间电荷的影响很大。通常采用刚性梁模型进行分析。然而，该模型仅在裸（不受空间电荷影响）调谐扩展与空间电荷调谐偏移相比较小时有效。这个条件指定了一个相对较小的参数区域，然而，这对于实际应用来说是最有趣的。在满足有效性条件的前提下，计算了朗道阻尼率和梁的肖特基谱。结果被应用到一个圆形高斯光束。的稳定性阈值所描述的简单的适合的情况下，色和八极调扩散。
2008-12-19 physics.acc-ph
Knife-edge based measurement of the 4D transverse phase space of electron beams with picometer-scale emittance
高亮度电子束的精确操纵需要粒子相空间形状和演化的详细知识。随着超快电子脉冲变得更亮，新的操作机制变得可用，发射度值在皮米范围内，对潜在的科学应用产生巨大影响。在这里，我们提出了一种新的表征方法，这样的光束和实验证明其重建的4D横向束矩阵的强关联电子束的能力与亚纳米发射度和亚微米光斑尺寸，在LBNL的HiRES光束线产生。我们的工作将超快电子加速器诊断的范围扩展到皮米范围的发射度值，为复杂的纳米级电子束操纵技术开辟了道路。
2019-03-29 physics.acc-ph
A Fast Switchyard for the TESLA FEL-Beam Using a Superconducting Transverse Mode Cavity
在TESLA直线对撞机X射线激光装置的设计中，需要产生约10000束团的1ms长束团串，并将其分配到多条自由电子激光（FEL）束线上。X射线自由电子激光的不同科学应用需要束团训练中束团的特定填充模式。结果表明，基于超导横模腔的快速开关站可以用来以灵活的方式产生所需的聚束图案，同时保持主直线加速器中的束流负载恒定。介绍了束流光学和横模腔的概念设计。
2000-08-03 physics.acc-ph
Transverse beam instabilities in low-emittance booster synchrotrons
针对第四代光源低发射度增强器的横向束流不稳定性问题，以SOLEIL II增强器为对象开展数值研究，验证了朗道阻尼的抑制作用、纵向阻尼的横向扩散效应，还发现了高能锯齿不稳定性及宽带阻抗的关键作用。
2025-08-01 physics.acc-ph
Single Shot Transverse Emittance Measurement of multi-MeV Electron Beams Using a Long Pepper-Pot
我们提出了一个胡椒罐的设计，在其中我们解决的问题，由高能量粒子的渗透，推导出的解析表达式和GEANT4模拟的误差估计引入了一个长（厚）胡椒罐。我们还表明，一个精心的设计允许测量几百兆电子伏及以上的电子束的发射度。
2011-05-09 physics.acc-ph
Transverse modes and instabilities of a bunched beam with space charge and resistive wall impedance
在考虑同步辐射振荡、空间电荷和阻性壁尾流场的情况下，研究了聚束流的横向不稳定性。采用Boxcar模型进行全方位分析，细节采用高斯分布。在较宽的参数范围内研究了束流谱、不稳定性增长率和色度效应，包括头尾和集体束团相互作用。研究了团簇内振荡对集体不稳定性的影响.讨论了空间电荷调谐展宽引起的朗道阻尼，并估算了高斯束团不同模式的不稳定阈值。
2012-01-24 physics.acc-ph
Bunch-by-bunch measurement of transverse coherent beam-beam modes in the Fermilab Tevatron collider
本文描述了一个用于探测Tevatron中质子和反质子横向相干振荡的逐束团探测系统。它是基于信号从一个单一的光束位置监测器位于一个区域的环与大幅度的功能。信号在大量的转弯处被数字化，并使用专用算法离线进行傅立叶分析。为了增强信号，将带限噪声施加到波束约1 s。即使在高亮度下，这种激发也不会对循环光束产生不利影响。该器件的响应时间为几秒，分数调谐频率分辨率为1.6e-5，并且对60 nm的振荡幅度敏感。它补充肖特基探测器作为一个诊断工具的曲调，曲调传播，和光束光束的影响。本文给出了相干模谱的测量结果，以显示电子感应加速器调谐、束-束参数和碰撞模式的影响，并为束-束数值计算提供了实验依据。与一个简化模型的梁-梁振荡的比较也被描述。
2012-04-04 physics.acc-ph
Compensating the electron beam energy spread by the natural transverse gradient of laser undulator in all-optical x-ray light sources
全光学的想法提供了一个潜力，大大削减的大小和成本的X射线光源的大学实验室规模，与激光等离子体加速器和激光波荡器的组合。然而，激光等离子体加速器产生的电子束的大的纵向能量扩散可能会阻碍这些全光学光源的高亮度化。在本文中，束能量扩散效应提出了显着的补偿时，适当的横向分散的电子束的激光波荡器的自然横向梯度。对传统的激光康普顿散射源和利用激光等离子体加速器电子束的高增益全光X射线自由电子激光进行了理论分析和数值模拟。
2014-06-05 physics.acc-ph
Diffusion measurement from observed transverse beam echoes
本文研究了通过电子束回波测量横向扩散。我们重新审视早期的观测回波在RHIC和应用更新的理论模型，这些测量。我们考虑三种可能的模型的扩散系数，并表明，只有一个是一致的测量回波幅度和脉冲宽度。该模型允许我们将扩散系数参数化为聚束电荷的函数。我们证明，回波可以用来测量扩散比目前的方法快得多，可能是有用的各种强子同步加速器。
2017-01-04 physics.acc-ph
Nonlinear theory of transverse beam echoes
横向波束回波可以用单个偶极反冲接着单个四极反冲来激发。它们已被用来测量强子束中的扩散，并具有其他诊断能力。在这里，我们开发的横向回波非线性的偶极子和四极踢强度的理论。理论预测了最大回波幅度和最佳强度参数。我们发现，回波幅度随着束流发射度的减小而增大，并且渐近回波幅度可以超过初始偶极子反冲幅度的一半。我们表明，多个回波可以观察到的偶极子踢是足够大的。回波脉冲的频谱可以用来确定具有小幅度偶极子反冲的非线性失谐参数。进行模拟以检查理论预测。在偶极和四极强度的有用范围内，它们被证明是在合理的协议。
2018-07-13 physics.acc-ph
Transverse Linear Beam Dynamics
这门入门课程的主题是线性近似下带电粒子束的横向动力学。从讨论最重要的磁体类型和定义它们的多极强度开始，使用遵循设计轨道的正交参考系导出带电粒子在静态磁场中的线性化运动方程。分析解决方案是确定一个典型的束传输线（漂移，偶极和四极磁铁）的线性元素，并逐步通过引入矩阵形式主义，其中每个元素的贡献是由一个单一的传输矩阵相结合。应用这种形式主义允许计算单粒子的线性近似的轨迹。在引入束流发射度作为粒子束在相空间中所占的面积之后，引入了基于适当定义的光学函数的横向束流动力学的线性处理。该形式主义适用于弱聚焦和强聚焦的概念，特别是讨论了广泛使用的FODO单元的属性。本文详细研究了环形加速器等周期系统中横向束流动力学的特殊性，着重讨论了线性场误差对轨道稳定性的影响，并引入了光共振现象。最后，非动量粒子的动力学，介绍色散函数和解释的影响，如色度。
2021-12-08 physics.acc-ph
Single-shot Transverse Wakefield Mapping with a Hollow Electron Beam
本文提出一种基于空心电子束的单发横向尾场测量技术，通过探针横向畸变直接测量驱动束团产生的尾场分布，为抑制束流破裂不稳定性提供诊断手段。
2023-07-06 physics.acc-ph
Transverse beam size measurement system using visible synchrotron radiation at HLS II
在合肥光源II储存环上安装了干涉仪系统和可见同步辐射（SR）成像系统。利用同步辐射工作室（SRW）程序对这两个系统进行了模拟。利用这两个系统，可以测量束流的能散和束流发射度。本文详细介绍了这两种系统的原理和测量方法。最后给出了束流尺寸、发射度和能散的测量结果。
2016-02-25 physics.acc-ph
Schottky-Enabled Photoemission in a RF Accelerator Photoinjector - Possible Generation of Ultra-Low Transverse Thermal Emittance Electron Beam
我们提出了一个明确的签名的肖特基效应在RF光电注入器使用的光子能量低于镁阴极功函数。该签名通过RF相位角中的偏移来表现，所述RF相位角用于经由单光子吸收的光电子的检测的开始，并且允许场增强因子的合理估计。这是产生具有非常低的热发射度的电子束并因此产生高亮度束的可行方法。
2004-07-22 physics.acc-ph
Measurement Error Effects of Beam Parameters Determined by Beam Profiles
确定束流参数的传统方法是利用束流剖面测量值，并将其转换为特定位置处的束流扭转参数和束流发射度。束信息可用于改善两个不同束线或加速结构之间的横向束匹配。本文研究了RAON直线加速器中能束流输运（MEBT）和四分之一波长谐振腔（QWR）之间的束流参数对测量误差的影响，以及在MEBT和QWR之间的截面上最佳截面监测器数目。
2015-07-13 physics.acc-ph
Analytical treatment of the wakefields driven by transversely shaped beams in a planar slow-wave structure
利用一个简单的解析模型研究了在平面结构中使用横向椭圆驱动光束抑制横向尾场效应的问题，揭示了这种现象的几何本质。通过分析所提出的模型，我们推导出了作为高斯光束椭圆率- $σ_x/a$函数的纵向和横向尾流势振幅的标度律。我们明确地表明，在尾流场加速器的应用中，它是有益的，使用高度椭圆形的光束，以减轻横向力，同时保持加速场。我们考虑两种缩放策略：1）孔径缩放，其中我们保持恒定的电荷以具有与圆柱形结构中相同的加速梯度，以及2）电荷缩放，其中孔径与圆柱形结构中相同，并且电荷增加以匹配梯度。
2018-11-19 physics.acc-ph physics.class-ph
Design criteria for a beam-driven resonant passive transverse deflector for longitudinal beam diagnostics
Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY（德国电子同步加速器研究所）
提出一种无需外部射频源的束流驱动谐振无源横向偏转器设计准则，利用尾场零交叉实现高时间分辨率纵向诊断，在European XFEL布局中实现约33 fs分辨率。
2026-06-24 physics.acc-ph
Origin of the 50 Hz harmonics in the transverse beam spectrum of the Large Hadron Collider
自大型强子对撞机（LHC）调试开始以来，在横向束流频谱中观察到了电源频率（50 Hz）谐波处的频谱分量。本文概述了2018年LHC最新物理操作期间收集的最重要的观测结果，这清楚地表明谐波是真实光束激发的结果，而不是仪器特征。基于这些发现，潜在的扰动源进行了讨论，并与电源纹波源自磁铁的电源的相关性。
2020-09-03 physics.acc-ph
Higher order mode spectra and the dependence of localized dipole modes on the transverse beam position in third harmonic superconducting cavities at FLASH
进入加速腔的电子束激发尾流场。这种尾流场可以分解成一系列的多极或模式。横向尾流场的主要分量是偶极子。本报告总结了在各个阶段测量的FLASH的三次谐波腔的高阶模（HOM）信号：在费米实验室的单腔测试台，在CMTB（低温模块测试台）和FLASH的传输测量，和在FLASH的束激励测量。在第一个两个偶极带和第五偶极带的模式已被确定使用全球洛伦兹拟合技术。在大约4 GHz的束管模式和第五偶极带中的一些模式已被观察到作为本地化模式，而前两个偶极带，包含一些强耦合腔模式，传播。本报告还提出了依赖于横向光束位置的本地化偶极模式。已观察到各种模式的线性相关性。这使得它们适用于光束位置诊断。这些模式，连同一些传播，强耦合模式，已被认为是在一个专用的电子束诊断与HOM的第三谐波腔的设计。
2012-06-21 physics.acc-ph
Transverse instability of the antiproton beam in the Recycler Ring
费米实验室8 GeV回收环中的反质子束的亮度受到横向不稳定性的限制。这种不稳定性已经发生在提取过程中的Tevatron的大堆栈的反质子，即使在阻尼器的操作。本文描述了观察到的不稳定性特征，引入阈值相密度来表征束流的稳定性，并发现其结果与阻性壁不稳定性模型一致。有效的排除纵向尾巴从朗道阻尼通过减少RF势阱的深度被观察到降低阈值密度高达两个因素。
2012-08-09 physics.acc-ph
Time-resolved electron beam diagnostics with sub-femtosecond resolution
在现代高增益自由电子激光中，高亮度电子束在几百飞秒到亚飞秒的时间尺度上的一系列行为产生了用于化学、原子和生物系统研究的超快光子脉冲。目前，射频横向偏转器被广泛用于提供可靠的、单次激发的电子束相空间诊断，具有飞秒的时间分辨率。在这里，我们表明，时间分辨率的限制所造成的固有的光束尺寸在横向偏转器，可以补偿特定的横向到纵向耦合元件。为此，在横向偏转器之前引入具有横向梯度场的波荡器。利用这种技术，已从理论上证明了小于1fs均方根的分辨率用于测量电子聚束的纵向轮廓和/或微聚束。
2015-10-21 physics.acc-ph
Manipulation of transverse emittances in circular accelerators by crossing non-linear 2D resonances
在圆形加速器中控制带电粒子束横向动力学中的非线性效应为控制某些束流特性开辟了新的可能性。通过跨越稳定的一维非线性共振进行光束分裂是CERN质子同步加速器常规操作的一部分。光束在水平面上创建的稳定岛内进行捕获和传输，以允许多圈提取到超级质子同步加速器，光束用于固定目标实验。该过程仅作用于水平束流发射度，引起其初始值的减小。在本文中，我们提出了一个概括的这种方法，其中两个横向平面所提出的技术的影响。我们将详细讨论如何操纵的横向发射度通过一个受控的交叉的2D非线性谐振。新的技术将通过讨论的哈密顿模型的理论分析，以及使用更现实的非线性辛映射模拟所提出的操作的性能。
2022-02-09 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
Measurements of the effect of collisions on transverse beam halo diffusion in the Tevatron and in the LHC
在粒子对撞机中，束-束力和碰撞光学对束流寿命、动态孔径和束晕的形成有重要影响。在机器的设计和操作阶段进行了大量的分析和数值模拟，以量化这些影响，但实验数据很少。小步长准直器扫描技术应用于费米实验室Tevatron对撞机和欧洲核子研究中心（CERN）大型强子对撞机，研究了碰撞对横向束晕动力学的影响。我们描述的技术，并提出了一个总结的第一个结果的依赖性的晕扩散系数在Tevatron和LHC的电子感应加速器振幅。
2013-12-18 physics.acc-ph
Transverse emittance measurement in 2D and 4D performed on a Low Energy Beam Transport line: benchmarking and data analysis
用两种最常用的发射度扫描仪测量了低能离子束的二维和四维横向相空间。本文介绍了两台发射度计的安装、调试、设置、实验和基准测试。我们比较了三个系列的测量结果，并提出了两个系统的优点和缺点。相空间平面之间的耦合，相关性和减轻有害影响进行了讨论。背景噪声和像差的轨迹空间的数字发射度测量和RMS计算的影响突出，特别是对于低密度光束和晕。本文介绍了一种新的数据分析方法，该方法采用降噪、滤波和重建发射度图。最后回顾了相空间理论的一些基本概念及其在束流输运中的应用。
2022-11-09 physics.acc-ph
Measurement of transverse beam emittance of split beams for the CERN Proton Synchrotron Multi-Turn Extraction
穿过水平非线性共振是可用于将束分裂成若干子束的方法，其目标是从圆形粒子加速器执行多匝提取。这种方法已在欧洲核子研究中心质子同步加速器中成功实施，并经常用于在超级质子同步加速器中产生用于固定目标物理学的高强度质子束。最近，由于金刚石探测器的部署，最初安装用于监测提取时的束流损失，因此可以在提取之前测量分裂束的水平束流发射度。这是第一次尝试对分裂光束进行发射度测量，即在高度非线性光束动力学的情况下。在本文中，该技术的介绍和应用的实验数据的分析，并详细讨论。这一结果是必不可少的分裂过程的性能评估和进一步的性能改进的设计。
2022-11-28 physics.acc-ph
Transverse Beam Envelope Measurements and the Limitations of the 3-Screen Emittance Method for Space-Charge Dominated Beams
在其正常操作模式下，阿贡尾波场加速器设施使用高电荷（10-100 nC）、短脉冲（3-5 psec）驱动聚束来激发各种慢波结构中的高梯度加速场。为了产生这一束，我们设计了一个1.5细胞，L波段，射频光阴极枪发射补偿螺线管，以提供最佳的性能在高电荷，它最近已完成调试。最近，我们已经开始研究使用这种枪在高亮度，低电荷的操作模式，与电荷等于约1 nC，高精度测量尾流场的可能性。两个相关的测量报告在本文中：（1）测量的横向束包络进行比较，预测从束流动力学代码PARMELA;和（2）调查使用修改后的3屏幕发射度测量方法，使用的束包络模型，包括空间电荷和发射度的影响。这两个测量是为1 nC，8兆电子伏的光束在漂移区直接以下的射频光阴极枪。
2004-10-01 physics.acc-ph
Demonstration of Muon-Beam Transverse Phase-Space Compression
我们证明了有效的横向压缩的12.5 MeV/c μ子束停止在氦气靶具有垂直密度梯度和交叉的电场和磁场。在3.5 $μ$ s内，垂直延伸超过14 mm的μ子停止分布减小到0.25 mm尺寸（RMS）。包括低能$μ^+$ - $\text{He}$弹性和电荷交换（$μ^+\leftrightarrow $ μ 鎓）碰撞截面的模拟很好地描述了测量结果。通过将横向压缩阶段与先前展示的纵向压缩阶段相结合，我们可以将$μ^+ $光束的相空间密度提高$ 10^{10} $倍，同时具有$ 10^{-3} $效率。
2020-09-28 physics.acc-ph
Formation of Compressed Flat Electron Beams with High Transverse-Emittance Ratios
扁平光束--具有不对称横向发射度的光束--在新型光源概念、先进加速方案中具有重要的应用，并且可能减轻轻子对撞机中对阻尼环的需求。在过去的十年中，提出了一种基于角动量主导光束转换的扁平光束产生技术，并进行了实验测试。在本文中，我们探讨的生产压缩扁梁。我们特别研究和优化的光束具有相当大的分数能量扩展的平束变换。作为一个模拟的例子，我们使用的费米实验室的先进超导测试加速器（ASTA）的光注入器。通过对3.2 nC、1.0 nC和20 pC的聚束电荷在~37 MeV下进行从开始到结束的数值模拟，对ASTA的扁平束流产生和压缩进行了优化。在不同束团电荷的情况下，压缩前束流的最佳发射度分别为0.25 μm（发射度比约为400）、0.13 μm、15 nm，压缩后束流的最佳发射度分别为0.41 μm、0.20 μm、16 nm，对于3.2 nC束流，束流峰值电流可达5.5 kA。这些参数与在非对称介质内衬波导中激发尾场或使用小间隙微波动器产生显著光子通量所需的要求一致。
2014-09-05 physics.acc-ph
Coherent transverse instability of bunched beams in circular accelerators
研究了环形加速器中束团的相干横向振荡。使用了三种不同的聚束模型：方形势阱中的空心聚束、抛物形势阱中的方形聚束和抛物形势阱中的抛物形聚束。在所有的情况下，聚束空间电荷场，尾波场，和色度考虑。研究了聚束本征模和各种不稳定性。通过对结果的比较和分析，确定了模型的适用范围。朗道阻尼的作用，由于SC场的纵向坐标上的依赖进行了讨论。
2020-11-30 physics.acc-ph
Transverse phase space characterisation in the CLARA FE accelerator test facility at Daresbury Laboratory
我们比较了三种技术，用于表征的横向相空间分布的光束中的TERA FE（紧凑型直线加速器的研究和应用前端，在英国达斯伯里实验室）：发射度和光学测量使用屏幕在三个单独的光束线位置;四极扫描;和相空间断层扫描。我们发现，在光束分布有显着的结构（如在的情况下，在这里提出的测量时，FE的CAXA）层析成像分析是最可靠的方式来获得一个有意义的表征的横向光束的属性。我们提出的第一个实验结果从四维相空间层析成像：我们的研究结果表明，这种技术可以提供一个深入了解光束的性质，是优化机器性能的重要性。
2019-10-23 physics.acc-ph
Indirect Integration of Longitudinal and Transverse Wake Potentials for Unequal Beam Pipes and Arbitrary Beam Velocity
Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY（德国电子同步加速器）
该研究推导了适用于不等束流管道与任意束流速度的纵向和横向尾场势间接积分公式，经数值测试验证了方法的正确性，可用于尾场计算。
2026-09-07 physics.acc-ph
Photoinjector-generation of a flat electron beam with transverse emittance ratio of 100
直接从光电注入器产生扁平电子束是线性对撞机所设想的电子阻尼环的一种有吸引力的替代方案。它也有潜在的应用光源，如产生超短X射线脉冲或史密斯-珀塞尔自由电子激光。在这封信中，我们报告的实验生成的一个扁平的光束与测量的横向发射率比$100\pm 20.2$为一个聚束电荷的$\sim 0.5$ nC;较小的测量归一化均方根发射率是$\sim 0.4$ $μ$ m，并受到我们的实验装置的分辨率。实验数据，在费米实验室/NICADD光注入实验室获得的数值模拟和预期的标度律进行了比较。
2005-11-02 physics.acc-ph
Generation of High Brightness Electron Beams via Ionization Induced Injection by Transverse Colliding Lasers in a Beam-Driven Plasma Wakefield Accelerator
采用三维粒子模拟方法研究了在束流驱动等离子体尾流中，利用两束横向碰撞的激光脉冲触发电离注入产生超亮电子束团的过程.相对低强度的激光沿着尾流轴偏振，并且在非常短的时间内与尾流重叠。其结果是，电离电子在尾流横截面中的剩余动量大大减少，并且注入沿尾流的传播轴局部化。这最小化了初始的“热”发射度和由于横向相混合引起的发射度增长。三维PIC模拟结果表明，在实际参数下，可以得到超短（约8 fs）强流（0.4 kA）电子束团，其两个平面的归一化发射度分别为8.5和6 nm，亮度大于1.7* 10 e19 A rad-2 m-2。
2013-01-14 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Reconstruction of Beam Transverse Parameters in the Fermilab Side-Coupled Linac Using a Normalized Coordinate Framework
Fermi National Accelerator Laboratory（费米国家加速器实验室）
本文提出一种归一化坐标框架，用于在费米实验室边耦合直线加速器中重建束流横向参数，该方法可最大化丝扫描器测量信息，并适用于复杂光学条件下的束流二阶矩重建。
2026-09-18 physics.acc-ph
Laser Wire Scanner Compton Scattering Techniques for the Measurement of the Transverse Beam Size of Particle Beams at Future Linear Colliders
这个档案总结了2001年至2006年与未来直线对撞机（FLC）的激光线扫描器开发相关的工作论文和会议记录。特别是在PETRA II和CT 2的激光线实验的设计，设置和数据采集进行了说明。该材料侧重于伦敦皇家霍洛威大学（RHUL）开展的活动。
2014-12-09 physics.acc-ph
Generation of Relativistic Electron Bunches with Arbitrary Current Distribution via Transverse-to-Longitudinal Phase Space Exchange
本文提出了一种剪裁相对论电子束团电流分布的一般方法。该技术依赖于最近提出的方法来交换的纵向相空间发射度的横向发射度之一。该方法包括横向成形束，然后通过横向到纵向相空间交换束线将其横向轮廓转换为电流轮廓。我们表明，它是可以定制的电流分布遵循，在原则上，任何所需的分布。我们证明，通过计算机模拟，该方法的应用，以产生可调间距和线性斜坡电流分布的微聚束列车。我们还简要探讨了该技术的潜在应用。
2010-07-26 physics.acc-ph
Controlling Electron-Beam Emittance Partitioning for Future X-Ray Light Sources
出于对未来光源的发射度要求，我们展示了如何引入横向相关性来创建具有大发射度不对称性的光束。这个概念概括了一个平束变换的一个关键方面，它引入了横向平面之间的初始相关性，系统与初始的横向相关性。我们提出了一个本征发射度的形式主义来分析这样的系统。我们通过分析从利用具有倾斜脉冲前沿的激光的光电注入器发射的电子束来说明该方法。这种方法可以用来设计束传输系统，实现非常横向明亮的电子束。
2010-10-22 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Rotating system for four-dimensional transverse rms-emittance measurements
横向四维梁均方根参数的知识对于涉及耦合两个横向自由度（平面）的晶格单元的应用是必不可少的。特别感兴趣的是去除平面间的相关性，以减少投影发射度。一个专用的发射度测量旋转系统（ROSE）已被提出，开发，并成功地委托，以充分确定四维光束矩阵。该装置已被用于在GSI的高电荷注入器（HLI）使用的束线，这是由一个斜四极三重态，一个正常的四极偶极子，和ROSE。本文报道了1.4MeV/u ~（83）Kr 13+离子束的数学算法、测量和结果。
2016-04-07 physics.acc-ph
