Low-energy electron-positron collider to search and study (μ^+μ^-) bound state
我们讨论了一个低能$e^+e^-$对撞机生产尚未观察到的（$μ^+μ^-$）绑定系统（dimuonium）。大交叉角对撞机对$e^+e^-$束流交叉产生非零动量的二μ子，从而使其衰变点偏离束流碰撞区，有效地抑制了$e^+e^-$的弹性散射本底。实验的约束条件定义了随后的对撞机规格。给出了加速器的初步布局并获得了主要参数。在选定的光束能量范围内的高亮度允许研究$π^\pm$和$η$ -介子。
2017-08-19 hep-ex physics.acc-ph
Center-of-mass energy determination using $e^+e^-$ to $μ^+μ^-$ $(γ)$ events at future $e^+e^-$ colliders
研究了未来$e^+e^-$希格斯工厂对撞机使用原位$e^+e^-$碰撞测量绝对质心能量$\sqrt{s}$及其分布的方法。我们强调的潜力的基础上测量的μ介子动量，我们表示$\sqrt{s}_p$的估计。它可以在$e^+e^-$到$μ^+μ^-$（$γ$）事件中以高精度确定，同时对射束能量扩展、射束辐射、初始状态辐射（ISR）、最终状态辐射（FSR）、交叉角和探测器分辨率的影响敏感。的测量精度是由一个高精度的低质量的跟踪器，报告的性能估计是基于充分模拟的ILD探测器的概念，ILC在$\sqrt{s} = 250$ GeV运行的跟踪器响应。ILC的2.0 ab $^{-1}$数据集的基础统计学精密度为1.9 ppm。最终的效用将在很大程度上取决于如何以及可以校准和保持跟踪器的动量尺度。
2022-11-06 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
Coherent deflection of elliptic bunches colliding at crossing angle
本文研究了不同能量椭圆高斯束团以非零交叉角碰撞时的相干偏转问题，推导了Bassetti-Erskine形式的推广，并讨论其在对撞机物理中的应用。
2025-07-18 physics.acc-ph
Beam-beam effects in the Super Proton-Proton Collider
超级质子-质子对撞机是目前正在设计的下一代强子对撞机。基线设计的目标是峰值亮度约为1*10^35 cm^-2 s^-1。本文的重点是梁梁相互作用的影响，预计将强烈影响梁的稳定性。我们开始讨论一个计划，以产生交叉角的相互作用点，同时也纠正由此产生的色散。研究了可实现\b{eta} * 的光学约束条件。通过调谐足迹、频率图分析和动态孔径计算，进行了弱-强模拟以研究单粒子动力学。长程相互作用与最小的分离示出，以确定动态孔径。经验标度律的依赖的动态孔径的横向分离和远程相互作用的数量上found.A调谐扫描显示几个替代的工作点，略好于基线选择的动态孔径。最后，研究了一种通过增加交叉角来显著增加动态孔径的选项，该选项用于\b{eta} * 的不同选择。
2020-06-02 physics.acc-ph
New final doublets and power densities for the ILC small crossing angle layout
在本文中，我们使用当前和建议的最终双磁体技术，以重新优化国际直线对撞机的相互作用区域，并减少功率损耗。其结果是一组三个新的最终的双重布局与改进的光束传输性能。局部功率沉积的影响被认为是，其减少使用钨衬垫。
2006-10-10 physics.acc-ph
Synchro-betatron Resonance of Crab Crossing Scheme with Large Crossing Angle and Finite Bunch Length
蟹状交叉方案是未来大交叉角对撞机实现高亮度的必要碰撞方案。然而，当一个或两个碰撞光束的聚束长度与蟹形腔电压的波长相当时，蟹形反冲的非线性依赖性可能对碰撞光束的光束动力学提出挑战，并影响光束质量以及光度寿命。在本文中，非线性动力学的螃蟹穿越计划的结果，使用分析和数值研究。结果表明，大交叉角的蟹状交叉方案可能会激发出高阶同步感应加速器共振，导致光束质量恶化和亮度下降。研究还揭示了抑制同步β共振的可能对策，从而减轻光束质量和亮度的下降。
2022-05-06 physics.acc-ph
AloHEP Software: A luminosity optimizer for High Energy Physics colliders
TOBB University of Economics and Technology（TOBB经济与技术大学）
针对非对称对撞机中解析亮度公式的不足，提出开源Java工具AloHEP，通过宏粒子云格模拟和格林函数求解，独立考虑束团聚焦、交叉角及束-束效应，实现快速原型化亮度估计。
2026-10-08 physics.acc-ph physics.comp-ph
Dynamic Focusing to Suppress Emittance Transfer in Crab-Crossing Flat Beam Collisions
针对扁平强子束流对撞中由同步-贝塔共振放大的涨落导致发射度转移的问题，提出结合 sextupoles 与 crab cavities 的动态聚焦方案以抑制沙漏共振，提升对涨落的容忍度与对撞鲁棒性。
2025-06-26 physics.acc-ph
Crossing integer spin resonance at VEPP-4M with conservation of beam polarization
在VEPP-4 M对撞机上，提出了一种在加速过程中保持电子束极化的方法，该方法通过了能量为E=1763 MeV的整数（不完全）自旋共振，并成功地应用于加速过程中。其基于KEDR探测器纵向磁场的$ 0.6\times3.3$特斯拉$\times$计积分的完全失代偿，这是由于抗干扰"关闭“。
2019-07-02 physics.acc-ph
CRAB Cavity in CERN SPS
在高强度对撞机中，束流相互作用点处具有交叉角的碰撞已被应用于减少寄生碰撞的影响，寄生碰撞引起发射度增长和束流寿命恶化。交叉角的存在导致了光度的几何减小。蟹状腔是补偿交叉角和实现有效正面碰撞的最有前途的方法之一。此外，螃蟹交叉减轻了由于交叉角的同步感应加速器共振。为决定在LHC中实现全蟹状腔，提出了在等离子体加速器中进行蟹状腔实验。本文采用全局格式研究了螃蟹穿越对束流动力学和寿命的影响。
2012-02-03 physics.acc-ph
Emission of Low-Energy Photons by Electrons at Electron-Positron and Electron-Ion Colliders with Dense Bunches
通常，电子-正电子（或电子-离子）束团碰撞中低能光子的发射是用与同步辐射（束辐射）相同的方法计算的。然而，对于软光子（E_gamma < E_c，其中E_c是临界光子能量），当辐射的相干长度变得与聚束长度相当时，束致辐射近似变得无效。在本文中，我们提出了我们的计算结果为基础的经典电流近似的区域。我们考虑几个碰撞机与密集束。在能量间隔dE_gamma中，由N_e个电子每束穿过发射的低能光子数dN_gamma为dN_gamma = alpha g N_e dE_gamma/E_gamma，其中alpha是精细结构常数，并且取决于束参数的函数g对于现代对撞机来说通常是单位阶的。特别地，对于ILC，当束轴位移为零时，E_c = 83 keV，g=5.5;对于KEKB，g=0.88，E_c= 0.24keV。我们还计算了dN_gamma对两个光束轴之间的碰撞参量的具体依赖关系。原则上，后一方面允许在线监测射束轴线位移。
2009-01-30 hep-ph physics.acc-ph
Design of beam optics for the Future Circular Collider e+e- -collider rings
为未来圆形对撞机-e +e-（FCC-ee）设计了一个束流光学方案。设计的主要特点是：束流能量45至175 GeV，100 km周长，每个环有两个相互作用点（IP），IP处的水平交叉角为30 mrad，蟹腰方案[1]具有局部色度校正。蟹腰方案在本地色度校正系统内实现，而无需额外的六极，通过降低IP每侧的两个六极中的一个的强度来进行垂直色度校正。应用所谓的磁体的“锥形”，其根据局部束能量缩放磁体的所有场，以补偿沿环的同步辐射（SR）损失的影响。相互作用区域附近的非对称布局将IP入射侧的SR光子的临界能量降低到低于100 keV的值，同时尽可能接近地将几何形状与FCC质子对撞机（FCC-hh）的束线匹配[2]。已经获得足够的横向/纵向动态孔径（DA），包括主要的动力学效应，以确保在存在束流辐射和顶注的情况下有足够的束流寿命。特别地，已经获得了大于+/-2%的动量接受度，这比典型的对撞机环的动量接受度好大约2倍。同时考虑了探测器的补偿效应以及所有磁体中的同步辐射。本文提出的光学是一个完整的概念设计的对撞机的一步。已经确定了一些问题，供进一步研究。
2016-10-23 hep-ex physics.acc-ph
Generalization of the Froissart-Stora formula to piecewise-linear spin-orbit resonance crossings
Cornell University（康奈尔大学）；Brookhaven National Laboratory（布鲁克海文国家实验室）；Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY（德国电子同步加速器研究所）；University of New Mexico（新墨西哥大学）
本文推广了弗洛伊沙-斯特劳拉公式以处理分段线性自旋-轨道共振交叉，通过模拟展示了在RHIC中的应用，并证明了该公式与兰道-泽纳公式在斜率变化时的等价性。
2026-10-28 physics.acc-ph
Suppression of the longitudinal coupled bunch instability in DA$Φ$NE in collisions with a crossing angle
在DAFNE，Frascati $e^+e^-$对撞机自1998年开始运行，一个创新的碰撞计划，蟹腰，已成功地实施了在2008-09年。在Siddharta实验的操作过程中，观察到了束-束碰撞引起的不寻常的同步振荡阻尼效应。实际上，当纵向反馈关闭时，由于耦合聚束不稳定性，正电子束在电流高于200-300 mA时变得不稳定。纵向不稳定性阻尼碰撞的正电子束与高电流电子束（2 A的顺序）。在剩余的同步辐射边带中观察到约-600Hz的位移。精确的测量已经通过使用商业频谱分析仪和诊断能力的纵向束束反馈。在DAFNE中首次观察到了与蟹腰方案碰撞时的阻尼效应。我们的解释，基于理论考虑和建模仿真，是一个大的交叉角的光束碰撞产生纵向调谐移位和传播，提供朗道阻尼的同步振荡。
2020-04-24 physics.acc-ph
Exploration of a High Luminosity 100 TeV Proton Antiproton Collider
欧洲核子研究中心的大型强子对撞机以及费米实验室和KEK的强度前沿计划正在探索新的物理学。新物理学的能量尺度已知在多TeV范围内，这表明未来需要一个超越这个能量尺度的对撞机。我们探索一个10 $^{\,34}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$光度，100 TeV $p\bar{p}$对撞机与7 $\times$的LHC的能量，但只有2 $\times$的NbTi超导体，激励选择4.5 T的单孔偶极子。在$p\bar{p}$中，许多高质量态的截面比$pp$碰撞高10倍。反夸克的产生可以直接来自反质子，而不是间接来自胶子分裂。更高的横截面减少了超导磁体中的同步辐射和每个束交叉的事件数量，因为较低的束电流可以产生相同的稀有事件率。事件更集中地产生，允许更紧凑的探测器，四极三重态之间的空间更小，更小的$β^{*}$用于更高的亮度。一个类似费米实验室的$\bar p$源将把光束分散到12个动量通道中，以捕获更多的反质子。由于随机冷却时间与颗粒数量成比例，因此将使用12个冷却环组。每一组都包括相位旋转，以降低动量扩散，均衡所有动量通道，并随机冷却。一个电子冷却环将跟随随机冷却环。最后，反质子将在运行过程中不离开对撞机环，通过同步加速器阻尼将它们加入新的束流中进行回收。
2017-04-26 physics.acc-ph
Booster Free From Spin Resonance For Future 100~km-scale Circular e$^{+}$e$^{-}$ Colliders
针对CEPC百公里级增强器，研究FODO高周期磁聚焦结构中的自旋退极化共振，模拟表明无Siberian snake时极化束可加速至80 GeV，为高极化注入提供依据。
2023-06-06 physics.acc-ph
LHC luminosity upgrade with large Piwinski angle scheme: a recent look
在LHC对撞机上使用纵向扁平束团与大交叉角相结合（大Piwinski角方案）的亮度升级近年来正在重新引起人们的兴趣。通过设计，在LHC的总束-束调谐偏移对于两个相互作用点一起小于0.015。但是2010-11年的3.5 TeV对撞机运行和专门的研究表明，每个相互作用点的束-束调谐偏移>0.015。鉴于这一发展，我们重新审视了LHC对大皮温斯基角方案的要求。在本文中，我们提出了一套新的参数和光度计算所需的升级，通过调查1）目前的LHC注入器的性能，2）电子云的问题，近平束和3）现实的束粒子分布从纵向束动力学模拟。我们还对LHC注入器加速器的必要升级做了一些评论。
2012-01-27 physics.acc-ph
Polarization and Centre-of-mass Energy Calibration at FCC-ee
FCC（未来圆形对撞机）的第一级是一个高亮度的电子-正电子对撞机（FCC-ee），质心能量范围从88到365 GeV，以高精度研究Z，W，希格斯和顶粒子，样品包括$5 \times 10^{12}$ Z玻色子，$10^8$ W对，$10^6$希格斯玻色子和$10^6$顶夸克对。物理程序的基石在于W和Z质量和宽度的精确（ppm）测量，以及前后不对称性。为此，质心能量分布应该以高精度确定。本文描述了FCC-ee提供的容量，从Z极周围的光束的横向偏振和W对阈值开始。提出了一种在物理数据采集过程中，通过引导束团共振去极化定期测量束流能量的运行方案。概述了偏振摇摆器、偏振计和消偏器的设计。将以相对精度$10^{-6}$监测$e^\pm$射束能量。推导出的质量中心能量需要进一步修正，与束加速、同步辐射和束辐射相关;识别并评估这些影响。记录在探测器中的狄米子事件$e^+e^- \to μ^+ μ^-$以很高的精度提供束交叉角、质心能量扩展以及$e^+$和$e^-$能量差。讨论了使绝对误差和相对不确定度最小的监测方法。给出了对物理测量的影响。进一步的模拟，设计，监测和R&D方案概述。
2019-09-26 hep-ex physics.acc-ph
Crab-waist interaction region design and integration for the Super Tau-Charm Facility
本文针对超级陶粲装置（STCF）极低垂直beta函数导致的强非线性问题，提出一种模块化光学设计，通过局部色散校正、精确-I变换及优化beta函数等手段，有效抑制了非线性效应，实现了超300s的Touschek寿命并满足项目要求。
2025-10-31 physics.acc-ph
