The Compact Linear e$^+$e$^-$ Collider (CLIC): Accelerator and Detector
紧凑型直线对撞机（CLIC）是一个TeV级的高亮度直线e $^+$ e $^-$对撞机，由欧洲核子研究中心主持的国际合作正在开发中。本文档概述了CLIC加速器和探测器的设计、技术和实现方面。为了最佳地利用其物理潜力，CLIC预计将分阶段建造和运行，质心能量为380 GeV、1.5 TeV和3 TeV，场地长度为11公里至50公里。CLIC采用双束加速方案，其中正常传导的高梯度12 GHz加速结构通过高电流驱动束供电。对于第一级，还考虑了X波段速调管供电的替代方案。CLIC加速器优化、技术开发和系统测试在近年来取得了重大进展。此外，这还提高了380 GeV级的能源效率，降低了约170 MW的功耗，同时降低了约60亿瑞士法郎的成本估计。探测器的概念，它匹配的物理性能要求和CLIC的实验条件，已被完善，使用改进的软件工具进行模拟和重建。在跟踪和量热系统的探测器技术开发方面取得了重大进展。CLIC的第一个能源阶段最早可于2026年开始建造，第一束光束将于2035年提供，这标志着一个跨越25-30年的物理方案的开始，并通过直接搜索和通过对标准模型过程的广泛精确测量，特别是在希格斯和顶夸克部分，提供对超标准模型物理学的出色灵敏度。
2018-12-19 physics.acc-ph physics.ins-det
The Compact Linear e$^+$e$^-$ Collider (CLIC)
本报告介绍TeV级高亮度线性正负电子对撞机CLIC的双束加速方案、分阶段建设规划，梳理2018年以来的技术优化进展、380 GeV基线参数与成本，说明其物理潜力与建设时间线。
2025-09-03 physics.acc-ph
CERN Accelerator Strategy
概述了CERN未来加速器项目的战略，并描述了HE-LHC在该战略中的作用。
2011-08-04 physics.acc-ph
Acquisition system for the CLIC Module
讨论了CLIC模块采购的研发活动状况[1]。LAPP参与了本地CLIC模块采集箱的设计，在文档“CLIC模块前端采集和评估电子设备研究”[2]中进行了描述。该采集系统是一个基于本地机箱的项目，分配给CLIC模块，包括几个主板。这些主板预计将举行夹层专用于不同的子系统。该系统必须在辐射环境中工作。LAPP参与了驱动光束带状线位置监视器读出的开发，如文档驱动光束带状线BPM电子和采集[3]所述。LAPP还开发了一个通用的采集夹层，允许执行驱动光束带状线BPM读出的全面采集和组件测试。
2011-11-30 physics.acc-ph
Status of the HIE-ISOLDE project at CERN
HIE-ISOLDE项目是对ISOLDE核设施的一次重大升级，其任务是大幅提高欧洲核子研究组织产生的放射性核束的质量，并增加其强度和能量。该项目将扩大国际原子能机构实验核物理学研究所的实验核物理方案，重点是升级现有的放射性离子束实验直线加速器，使其具有一个40 MV的超导直线加速器，该直线加速器由安装在六个低温模块中的32个镀铜铱涂层四分之一波谐振器组成。新的直线加速器将把后加速束的能量从3 MeV/u提高到10 MeV/u以上。升级将分阶段进行，首先使用放置在REX下游的两个高- $β$低温模块提供5.5 MeV/u的束流能量，然后用两个低- $β$低温模块替换现有直线加速器的能量可变部分，并安装另外两个高-$β$低温模块，以获得超过10 MeV/u的能量，全能量可变性超过0.45 MeV/u。该项目的概述，包括不同的研发活动和时间表的状态摘要将概述。
2017-07-17 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
Rejuvenation of the Controls for the CERN PS/Isolde Facilty Using Industrial Components
在欧洲核子研究中心的ISOLDE设施全面合并的背景下，已经开始了一个项目，以更新ISOLDE控制系统。我们描述了新的ISOLDE控制系统，强调系统使用的工业组件，如PLC和现场总线，其集成与现有的，基于VME，欧洲核子研究中心PS控制系统和现有的和新的控制问题，在欧洲核子研究中心PS复杂的潜在适用性。我们还讨论了如何扩展基于PLC的解决方案的情况下，实时响应是一个问题。
2001-11-26 physics.acc-ph
Design and construction of the ISR
ISR项目的出现在欧洲核子研究中心是根据在欧洲核子研究中心的情况在20世纪50年代末，当欧洲核子研究中心的质子同步加速器（PS）仍在建设中。导致该项目的讨论与当时世界范围内建立更大，更强大的加速器的努力相结合;在批准之前，该项目的演变被勾勒出来。解释了基本的设计考虑和最重要的技术选择。通过突出重要的里程碑来总结施工期，并给出了1971年（运行的第一年）调试期间取得的业绩。
2012-06-18 physics.acc-ph
Preliminary Study for an RF photocathode based electron injector for awake project
质子驱动等离子体尾流场加速（PDPWA）实验是欧洲核子研究中心（CERN）批准的AWAKE计划。PDPWA方案包括一个种子激光器，一个驱动光束，以建立等离子体细胞内的加速尾场;和一个见证光束被加速。驱动束质子将由CERN的超级质子同步加速器（SPS）提供。等离子体电离将由种子激光器和驱动束质子来执行，以产生加速尾场。在建立尾流场后，应将见证束，即来自专用源的电子束注入等离子体室。本实验的主要目的是演示在10 $\,$ m等离子体中将5-15 $\,$ MeV的单聚束电子束加速到1 $\,$ GeV。本文在CERN现有PHIN光电注入器的基础上，探讨了用射频光阴极作为PDPWA方案电子源的可能性。为了提供所需的电子束，对现有的设计，初步的束流动力学模拟的修改，本文提出。
2014-06-05 physics.acc-ph
Target, magnetic horn and safety studies for the CERN to Frejus Super Beam
在EUROnu设计研究的框架内，WP2小组正在开发基于SPL的CERN到Frejus中微子束的新设计。该项目的主要挑战在于设计一个多兆瓦中微子束设施。号角和衰变隧道参数已经过优化，以最大限度地利用任何潜在的发现。正在研究目标设计、热机械分析和喇叭系统的电源设计以及任何安全问题，以满足质子束的MW功率要求。
2011-10-07 hep-ex physics.acc-ph physics.ins-det
Full Scale Proton Beam Impact Testing of new CERN Collimators and Validation of a Numerical Approach for Future Operation
欧洲核子研究中心正在一个大型粒子加速器升级项目的框架内生产新的准直器，以保护光束线不受杂散粒子的影响。它们的可移动颚夹持具有严格几何要求的低密度吸收体，同时能够承受质子束的直接撞击。这些事件引起相当大的热机械载荷，导致复杂的结构响应，这使得数值分析具有挑战性。因此，已经开发了一个实验来验证代表性条件下的钳口设计，并获得在线结果，以增强数值模型。两个钳口在CERN的专用设施中受到高强度质子束的影响，并在未来的操作中重现了最坏的情况。结合辐照后检查的在线结果分析表明，颌骨反应仍处于弹性域。然而，他们还强调了钳口几何形状对其在准直器内的安装支架的敏感程度。质子束撞击以及搬运活动可能会使钳口平面度公差值改变$\pm$ 70 $μ$ m，而平面度公差要求为200 $μ$ m。尽管已经验证了该应用的钳口设计，但该研究指出了由于难以描述具有此类前所未有要求的复杂几何形状和边界条件而导致的数值限制。
2019-04-26 hep-ex physics.acc-ph
Remote Device Access in the New CERN Accelerator Controls Middleware
本文介绍了远程设备访问（RDA）包在欧洲核子研究中心的联合PS/SL控制中间件项目的框架。软件包设计反映了加速器设备模型，在该模型中，可以通过属性控制设备（控制系统中的命名实体）。RDA在分布式环境中实现了这个模型，其中设备驻留在服务器中，可以在控制网络中的任何地方运行。它提供了一个独立的位置和可靠的访问控制程序的设备。通过调用设备访问方法，客户端可以读取、写入和订阅设备属性值。我们描述了RDA的体系结构和设计，它的API，以及基于CORBA的Java和C++实现。最后介绍了RDA在CERN加速器控制系统中的首次应用。
2001-11-22 physics.acc-ph
Effects of rf breakdown on the beam in the Compact Linear Collider prototype accelerator structure
了解高梯度加速器结构中的RF击穿对加速束的影响是紧凑型直线对撞机（CLIC）发展中的一个极其相关的方面，也是CERN CLIC测试设施3的双束测试台解决的主要问题之一。在RF击穿期间，产生大的电磁场，并且产生寄生磁场，寄生磁场与加速射束相互作用，影响其轨道和能量。我们在这里讨论的测量在CLIC原型结构中加速的电子束上观察到的这种效应。在纳秒时间尺度上的束流列车的轨迹的测量显示快速的变化，对应的击穿，我们比较与测量的相对束点在一个闪烁的屏幕上。我们确定不同的故障情况下，我们提供了一个解释的基础上，也在加速器结构的输入和输出端口的功率测量。最后，我们提出了分布的观察到的变化的幅度在束轨道，我们讨论了它的相关性与RF功率和击穿位置的加速器结构。
2013-11-23 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
Beta Beams Implementation at CERN
β束是通过加速放射性离子在储存环（称为衰变环（DR））中的β衰变产生纯净而强烈的（反）中微子束的概念，是拟议的下一代中微子振荡设施之一的基础，是完整研究中微子振荡参数空间所必需的。未知的中微子振荡参数的灵敏度取决于衰变环的离子强度和它的占空因数（环的填充比）。因此，有效的离子产生、剥离、聚束、加速和存储是Beta Beam合作中正在研究和开发的关键子项目。具体来说，这些任务作为欧洲核子研究中心Beta Beam实施的一部分的可行性将在本报告中讨论。还将讨论来自T2K的大θ13指示对β射束性能的积极影响。
2011-09-09 physics.acc-ph
Double-crystal setup measurements at the CERN SPS
在本文中，我们讨论了在超级质子同步加速器（SPS）加速器的两个晶体方案的实验布局。该研究的重点是在欧洲核子研究中心的物理超越对撞机（PBC）项目框架中的循环机器上设置固定目标。SPS的UA9实验作为概念验证的测试平台，计划投射到大型强子对撞机（LHC）规模上。文中提出的配置用于定量表征的偏转粒子束由一对弯曲的硅晶体。首次在双晶体结构中，分别借助于Timepix探测器和束流损失监测器（BLM）在加速器上测量了$0.188 \pm 3 \cdot 10^{-5}$和$0.179 \pm 0.013$的第二晶体的粒子偏转效率。在该设置中，宽范围的角度扫描允许\textit{in situ}研究不同的晶体工作状态（沟道效应、体积反射等）的可能性，并测量弯曲的晶体扭转。
2019-09-06 hep-ex physics.acc-ph physics.ins-det
Post Long Shutdown 2 CERN Proton Synchrotron Transverse Impedance Model: Description and Beam-Based Validation
针对 Long Shutdown 2 硬件升级后的 CERN PS，本文更新横向阻抗模型，并利用束流测量与 PyHEADTAIL 模拟验证阻抗、chromaticity 和空间电荷对束流稳定性的影响。
2025-05-14 physics.acc-ph
Feasibility Study for BioLEIR
生物医学界要求CERN研究将低能离子环（LEIR）加速器转变为多学科生物医学研究设施（BioLEIR）的可能性，该设施可以提供大量，高质量的一系列轻离子束，适用于临床导向的细胞培养基础研究和辐射仪器开发。当LEIR不为欧洲核子研究组织的物理方案提供重离子时，将运行BioLEIR。该研究小组的任务是根据以往的经验，利用高水平的工程估计，编写一份可行性研究报告，目的是：-与欧洲核研究组织医学应用国际战略委员会密切合作，从生物医学界收集对这种设施的要求; -根据要求确定一套连贯的束流参数;探讨是否能在整个设施，从辐射源到生物医学终端站，满足束流要求;有利于设施设计的简单和稳健，同时尽量减少维护和运营费用;- 描述首选的安装方案; -为项目进行高级别的风险分析; -确定潜在的困难领域，以及如果研究继续进行并成为一个项目所需的研发。
2018-02-21 physics.acc-ph physics.ins-det
Impedance reduction of the High-frequency Cavities in the CERN PS by Multi-harmonic Feedback
在“大型强子对撞机注入器升级”（LIU）项目的框架内，欧洲核子研究中心的质子同步加速器（PS）正在准备作为高亮度大型强子对撞机（HL-LHC）的预注入器。在20 MHz，40 MHz和80 MHz的RF系统需要纵向束操纵，以提供25 ns的聚束间距和短聚束在转移到超级质子同步加速器（SPS）。在这些腔中的束流感应电压引起瞬态束流加载和不受控制的纵向发射度爆破。为了降低功率放大器周围的宽带反馈无法达到的阻抗，开发并调试了一种新的多谐波反馈。基于窄带滤波器分别处理每个旋转频率谐波，考虑到腔传递函数的相位，可以在加速期间动态地调整这些谐波处的反馈相位。示出了LHC型光束的纵向光束质量的有益效果。
2019-10-15 physics.acc-ph
Charting the Luminosity Capabilities of the CERN Large Hadron Collider with Various Nuclear Species
EPFL（洛桑联邦理工学院）；CERN（欧洲核子研究组织）；GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH（德国重离子研究中心）
本文研究了利用不同核种在LHC上提升核-核亮度的潜力，并提出了未来实验计划以验证和优化亮度预测。
2025-12-11 nucl-ex physics.acc-ph
Beam-Gas Interactions in the CERN Proton Synchrotron: Cross Section Measurements and Lifetime Modelling
本文针对CERN质子同步加速器中高强离子束因电荷改变与残余气体相互作用导致的损失问题，提出结合半经验电子俘获与丢失公式的数值模型，并通过氩、氦气体靶实验验证了其对束流寿命和截面的预测能力。
2025-06-03 physics.acc-ph
Design and operation of the air-cooled beam dump for the extraction line of CERN's Proton Synchrotron Booster (PSB)
一个新的束流收集器已经设计，建造，安装和运行，以承受在CERN的LHC注入器升级（LIU）项目框架内从质子同步加速器（PSB）中提取的未来质子束，包括高达1 E14个质子/脉冲2 GeV，预计在CERN的Long E14 2（2019-2020）计划的机器升级之后。为了能够有效地消散由初级束沉积的热量，新的转储被设计为圆柱形块组件，由铜合金制成，并通过强制气流冷却。为了确定束流在垃圾堆中沉积的能量密度分布，采用FLUKA软件进行了蒙特卡罗模拟，并将能量密度导入ANSYS进行了热力学分析。此外，计算流体动力学（CFD）模拟的气流进行，以准确地估计表面上的垃圾场的传热对流系数。本文介绍了设计过程，突出的限制和挑战，整合一个新的转储到现有的设施，以增加光束功率，并提供数据转储的操作。
2020-05-20 physics.acc-ph
A European high-energy heavy-ion facility for electronics irradiation based at CERN: Concept Design Report
CERN（欧洲核子研究中心）
该研究提出基于CERN的欧洲高能重离子电子辐照设施概念设计，以解决现有设施的束流时间短缺与能量限制问题，将提升欧洲空间技术主权与电子测试能力。
2026-10-01 physics.acc-ph
Initial Characterisation of a Prototype TMR Assembly for an Electron-Driven CANS at CERN's CLEAR Facility
CERN（欧洲核子研究组织）；DAES；Danish Technological Institute（丹麦技术研究所）
本文介绍了为验证紧凑型加速器中子源（CANS）中靶-慢化剂-反射体（TMR）组件设计而进行的原型测试，在CERN CLEAR设施上成功探测到慢化中子脉冲，但发现实验与模拟能谱存在显著差异，并讨论了原因及后续测量建议。
2026-05-24 physics.acc-ph physics.ins-det
Assessing Risk in Costing High-energy Accelerators: from Existing Projects to the Future Linear Collider
高能加速器是由公共资金资助的大型项目，多年来开发，并通过先进技术和土木工程和基础设施等更传统领域的主要工业合同建造，它们通常构成一次性市场。因此，评估其费用以及与评估有关的风险和不确定性是项目编制的一个重要部分，也是供资机构的一项合理要求。基于欧洲核子研究中心（CERN）、LEP和LHC的大型圆形对撞机，以及费米实验室的主注入器、Tevatron对撞机实验和加速器升级以及NOvA实验的经验，通过ILC和CLIC两种技术途径，讨论了成本差异的来源，并推导出适用于未来直线对撞机的成本风险评估方法。我们还处理因法规、程序和实践的区域差异而造成的成本风险评估差异。
2012-07-20 physics.acc-ph
Crystal Ball: On the Future High Energy Colliders
高能粒子对撞机已经在粒子物理学的前沿超过三十年。目前，美国、欧洲和国际粒子物理界的近期战略集中在通过其高光度升级（HL-LHC）充分开发大型强子对撞机（LHC）的物理潜力。已经提出了一些下一代对撞机设施，目前正在考虑为基于加速器的高能物理学的中期和长远发展建造这些设施。在本文中，我们提供了一个统一的方法来评估各种加速器的基础上，他们的能量范围，性能范围和成本范围的可行性。我们简要地回顾了LHC之后的选择，如日本（ILC）或欧洲核子研究中心（CLIC）的线性e+e对撞机，μ子对撞机，以及中国（CepC/SppC）和欧洲（FCC）的圆形轻子或强子对撞机。最后，我们展望了基于等离子体和晶体的终极能量到达加速器，以及基于加速器的粒子物理学的未来前景。
2015-11-05 physics.acc-ph
openSE: A Systems engineering framework particularly suited to particle accelerator studies and development projects
粒子加速器项目与工业项目有许多共同特征。然而，经验表明，工业项目管理的最佳做法并不总是很适合粒子加速器项目。主要的区别包括所涉及的技术的数量和复杂性，协作工作的重要性，可能持续十多年的开发阶段，以及远程机器人和远程处理的重要性，以解决未来由于感应辐射引起的预防和纠正性维护要求，仅举几例。openSE框架是一个系统工程和项目管理框架，专门为科学设施的系统和设备研究和开发项目而设计。项目管理、系统和需求工程、遥控机器人和远程处理以及辐射安全管理方面的最佳做法被用作灵感来源，同时还分析了欧洲核研究组织、地球科学倡议和欧洲航天局调查的现行做法。
2018-01-05 physics.acc-ph
Sir John Adams: his legacy to the world of particle accelerators
约翰·亚当斯因在欧洲核子研究中心早期设计和建造质子同步加速器（PS）而获得了无与伦比的声誉。1968年，在英国领导一个聚变实验室几年后，他回到日内瓦，主持超级质子同步加速器（SPS）项目的审批，然后指导其建设。到1984年他英年早逝的时候，他已经在欧洲核子研究中心建造了两个旗舰质子加速器，在他担任总干事的第二个任期内，他为质子-反质子对撞机奠定了基础，导致了中间矢量玻色子的发现。一个没有任何正式学历的人是如何做到这一点的？他的领导力背后的魔力是什么？这位与他共事多年的演讲者将讨论这些问题，并推测约翰·亚当斯爵士可能会如何看待今天的欧洲核子研究中心。
2011-02-23 physics.acc-ph physics.hist-ph
