Intrabeam Scattering Analysis of ATF Beam Measurements
在KEK的加速器测试设备（ATF）中，束内散射（IBS）对电子机器来说是一种强烈的影响。这是一种耦合光束所有维度的效应，2000年4月，在很短的时间内，所有维度都被测量为电流的函数。在这份报告中，我们推导出一个简单的关系，由于IBS的发射率的增长率。我们应用的理论Bjorken-Mtingwa，Piwinski，和一个公式，由于Raubenheimer的ATF参数，并发现，结果都同意（如果在Piwinski的形式主义，我们取代分散平方β的分散不变）。最后，我们比较理论，包括势阱束加长的效果，与2000年4月的测量，并找到合理的能量扩散和水平发射度对电流的依赖性很好的协议。然而，垂直发射度测量意味着：测量中存在误差（相当于引入0. 6% x-y耦合误差），或者束内散射的影响比预测的更强（增长率强35%）。
2001-08-02 physics.acc-ph
Intrabeam Scattering Studies at CesrTA
束内散射（IBS）限制了电子或正电子储存环对撞机、阻尼环和光源中可以实现的发射度和单束流。有很多关于IBS的理论研究，虽然这些理论已经在强子和离子机中得到验证，但强阻尼的存在使IBS在轻子机中成为一种不同的现象。我们提出了在CesrTA的IBS占主导地位的光束的测量结果，并与理论的数据进行比较。我们研究的光束具有典型的下一代摇摆器为主的存储环的参数：低发射度，小束长，和几个GeV的能量。我们的测量结果与IBS理论一致，提供了一个尾部切割程序。
2013-10-14 physics.acc-ph
Synchrotron radiation damping, intrabeam scattering and beam-beam simulations for HE-LHC
拟议中的高能大型强子对撞机项目提出了一个不寻常的组合强同步辐射（SR）阻尼和束内散射（IBS），这是没有看到在当今的强子对撞机。本文研究的主题是HE-LHC参数对束-束效应的模拟。计算了SR和IBS的参数，模拟了无束-束相互作用时的亮度演化。然后，采用弱-强数值模拟方法预测了束-束相互作用对粒子损失和发射度演化的影响。
2011-08-08 physics.acc-ph
Damping Ring Optimization in Natural Emittance and IBS Dominated Regimes
Cornell Laboratory for Accelerator Based Sciences and Education (CLASSE), Cornell University（康奈尔大学加速器科学与工程实验室）；SLAC National Accelerator Laboratory（斯坦福直线加速器中心）；Cornell High Energy Synchrotron Source (CHESS), Cornell University（康奈尔大学高能同步辐射光源）
本文应用阻尼环设计原理，将含束内散射的阻尼环设计构建为约束数值最小化问题，采用多目标遗传优化研究从自然发射度主导到IBS主导的转变，并验证于C$^{3}$对撞机参数。
2026-09-14 physics.acc-ph
Interplay of space charge, intrabeam scattering and synchrotron radiation in the Compact Linear Collider damping rings
本文在PyORBIT中集成IBS与同步辐射模拟算法，研究CLIC阻尼环中同步辐射、IBS和空间电荷在betatron共振附近的耦合影响，并指出合理选择工作点可避免束流损失与发射度增长。
2024-05-05 physics.acc-ph
An Accurate, Simplified Model of Intrabeam Scattering
从束内散射（IBS）的一般Bjorken-Mtingwa解出发，我们导出了一个精确的、大大简化的IBS模型，该模型适用于正常储存环晶格中的高能束。此外，我们表明，在相同的条件下，修改后的版本Piwinski的IBS制定（其中分散平方超过β已被取代的分散不变量）渐近接近的结果Bjorken-Mtingwa。
2002-05-21 physics.acc-ph
A Simplified Model of Intrabeam Scattering
从一般的Bjorken-Mtingwa解决方案，我们推导出一个简化的模型的束内散射（IBS），一个有效的高能束在正常的存储环，我们的结果是类似的，但更准确的模型由于Raubenheimer。此外，我们表明，修改后的版本Piwinski的IBS制定（其中eta平方超过β已被取代的色散不变量）在高能量渐近接近相同的结果。
2002-06-01 physics.acc-ph
A reformulation of intrabeam scattering theory
本文给出的束内散射理论的处理动机是为了找到便于计算比简单高斯分布更复杂的粒子分布的束内散射增长率的结果。它是由A。皮温斯基指出，由于束内散射而产生的束增长率可以表示为多维积分[1]。Bjorken和S. Mtingwa [2]指出，将多维积分化为三维积分，通过写出该积分，使其相对论变换性质更加明显，从而使其简化。文[2]的出发点是相对论性量子理论中两体散射问题处理的结果。本文的出发点是散射截面的相对论变换性质，这可能是一个更熟悉的出发点。多维积分的结果表达式更容易简化。此外，结果不依赖于[2]中所用的库仑截面的特定形式，并且对任何碰撞截面都有效。
2004-05-05 physics.acc-ph
Intrabeam scattering growth rates for a bi-gaussian beam
本文给出了双高斯分布的束内散射增长率的结果。双高斯分布对于研究电子冷却在RHIC中的可能性是很有意义的。实验和计算机研究表明，在电子冷却的存在下，束流分布的变化，使它发展出一个强大的核心和长尾，这是不好描述的高斯，但可能更好地描述了一个双高斯。能够计算双高斯分布的束内散射的影响将有助于计算电子冷却的影响，这主要取决于束内散射的细节。计算是在A. Piwinski [2]和J. Bjorken和S.K. Mtingwa [3].下面将双高斯分布定义为粒子坐标$x,y,s,p_x,p_y,p_s$中的两个高斯分布之和。具有较小维度的高斯分布产生光束的大部分核心，而具有较大维度的高斯分布主要产生光束的长尾。生长速率的最终结果表示为三项之和，这三项可以分别解释为由于第一高斯中的粒子从其自身的散射、第二高斯中的粒子从其自身的散射以及第一高斯中的粒子从第二高斯中的粒子的散射而对生长速率的贡献。
2005-07-01 physics.acc-ph
Long-range correlations in the intrabeam scattering in relativistic beams
本研究指出传统束流内束流散射理论忽略了碰撞的集体特性，通过引入等离子体物理框架分析相对论束流能散增长问题，发现传统理论可能低估了库仑碰撞中的长程关联效应。
2025-04-02 physics.acc-ph
Interplay of space charge and intrabeam scattering in the LHC ion injector chain
European Organization for Nuclear Research (CERN)（欧洲核子研究组织（CERN））；University of Crete（克里特大学）；Instituto Galego de Física de Altas Enerxías (IGFAE), Universidade de Santiago de Compostela（圣地亚哥-德孔波斯特拉大学加利西亚高能物理研究所）
本文研究CERN离子注入器中空间电荷与束内散射的相互作用，提出改进的随机IBS踢模型并集成于PyORBIT，通过模拟与测量对比验证了其有效性。
2026-09-10 physics.acc-ph
Accurate Modelling of Intrabeam Scattering and its Impact on Photoinjectors for Free-Electron Lasers
针对传统射频光电注入器建模忽略束内散射（IBS）导致切片能散被低估的问题，本研究提出专用蒙特卡罗模型，经SwissFEL测量和新解析模型验证，证实IBS会引发切片能散增长、降低6D亮度，需纳入光电注入器设计优化。
2025-10-02 physics.acc-ph
Emittance Growth by Beam-Gas Scattering in Single Pass Accelerator
为了确保第四代光源的适当SASE激光发射，目标之一是产生小发射度的电子束并将其保存直到其用于机器波荡器中。不可恢复发射度增加的原因之一是电子束在传输过程中与残余气体的碰撞。在前人工作的基础上，我们导出了一个有用的表达式，发射度增加的任何能量的电子和交叉检查其有效性的能量超过100兆电子伏的分析公式。
2014-05-05 physics.acc-ph
Emittance Growth Due to Multiple Coulomb Scattering in a Linear Collider Based on Plasma Wakefield Acceleration
替代加速技术目前正在开发中，以实现具有成本效益、坚固、紧凑和高效的解决方案。其中一种技术是等离子体尾场加速，由带电粒子或激光束驱动。但是，必须详细研究潜在的问题。本文推导了见证光束在气体介质中弹性散射时的发射度增长。该模型与数值研究进行了比较。
2014-05-12 physics.acc-ph
Self-consistent treatment of Intra Beam Scattering, betatron coupling, and vertical dispersion in fourth generation light sources
Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH (HZB)（亥姆霍兹柏林材料与能源有限公司）；Paul Scherrer Institut（保罗谢尔研究所）；CERN（欧洲核子研究中心）
本文研究第四代光源中束内散射、betatron耦合和垂直发散的自洽处理，通过建立偏微分方程框架，分析束流发散的稳态和时间演化，考虑同步辐射、量子激发、betatron耦合、垂直发散和束内散射的相互作用。
2026-04-02 physics.acc-ph
The effects of injection beam parameters and foil scattering for CSNS/RCS
中国空间中子源（CSNS）采用H-剥离相空间涂绘法，用小发射度的直线加速器束流填充大环形接受腔。研究了CSNS快速循环同步加速器（RCS）的涂敷光束与注入光束参数的关系。模拟了不同动量扩展、发射度均方根值、束流匹配情况下的注入过程，得到了束流损失、99%发射度和发射度均方根值，并给出了注入束流参数的优化范围。研究了H-光束与剥离箔的相互作用，并对剥离箔的散射进行了模拟.在此基础上，计算了剥离效率，得到了合适的剥离箔厚度。研究了箔片上的能量沉积和箔片散射引起的束流损失。
2012-08-23 physics.acc-ph
Effect of Beam Dynamics Processes in the Low Energy Ring ThomX
作为50 MeV高能X射线康普顿源项目的一部分，我们研究了几种束流动力学过程对环中束流演化的影响。研究的过程包括康普顿散射，束内散射，相干同步辐射。我们已经进行了广泛的模拟一个完整的注射/提取周期（400000转）。我们展示了这些过程中的每一个如何降低产生的光子通量，以及反馈系统如何有助于恢复大部分通量。
2014-07-23 physics.acc-ph
Quantum excitation-free radiation emission including multiple scattering
为了提高正负电子对撞机的亮度，需要找到一种减小束流相空间的方法。正电子在单晶中的横向冷却被认为是实现超冷束流的一条潜在途径。的问题的分析，包括评估的贡献，从多个散射过程中的通道。分析表明，在特殊情况下可以实现发射度的降低，但在一般情况下，发射度将增加作为多次散射的结果。
2003-06-09 physics.acc-ph
Improved envelope and emittance description of particle beams using the Fokker-Planck approach
针对 Vlasov 方程无法处理随机现象的问题，提出基于 Fokker-Planck 方程推导束流包络和发射度运动方程，包含温度平衡附加项，可估算储存环中束内散射导致的发射度增长率。
2026-11-04 physics.acc-ph
Long Term Dynamics and Stability Studies for the High-energy Electron Cooler
Cornell University（康奈尔大学）；Brookahven National Laboratory（布鲁克海文国家实验室）
针对电子-离子对撞机中环电子冷却器（REC）的非线性动力学问题，通过优化聚焦摆动器场、色品校正、轨道校正和空间电荷效应，实现了超过5σ的横向和纵向动态孔径，验证了REC在所需冷却参数下的可行性。
2026-06-16 physics.acc-ph
Quasimonoenergetic and low emittance ion bunch generation from ultrathin targets by counterpropagating laser pulses of ultrarelativistic intensities
基于诱导非线性康普顿散射引起的粒子“反射”阈值现象，提出了一种利用两束反向传播的超相对论强度激光脉冲从纳米靶中产生准单能、低发射度固体密度快离子/核束团的新方法.特别是，被认为是一个设置，它提供了强子治疗所需的参数的离子束的生成。
2011-06-11 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Simulation study of intra-beam scattering effect in the HALF storage ring with Piwinski model
本文针对HALF储存环的束内散射（IBS）问题，开发了基于Piwinski模型和Monte Carlo采样的IMPACT代码IBS模块，经基准测试验证后用于研究HALF中的IBS效应，表明通过对策可将预期束流发射度控制在约59 pm.rad。
2023-11-26 physics.acc-ph
Vibrating Wire for Beam Profile Scanning
通过探测束团在扫描线上散射产生的辐射来测量束团的横向轮廓（发射度）的方法已得到广泛应用。本文提出了利用绷紧扫描线的振荡频率来测量散射聚束的信息。以这种方式，可以去除辐射（或次级粒子）提取和测量的系统。振荡频率对束流散射的依赖性是由束流横向力引起的丝张力变化、束流自身场的影响等因素决定的。初步计算表明，焊丝加热引起的影响将占主导地位。我们已经研究了应变片的基础上振动丝从各种材料（钨，绿柱石青铜，铌锆合金）。选择了一种自动频率调节的自激振荡电路中的交流自激振荡方案。特殊的钢丝固定方法和横向自由度的消除允许在几天内实现优于1 E-5的相对稳定性。对于具有固定端的钨丝，频率与温度的关系为1 E-5/K。现有扫描仪的线加热的实验结果和估计表明，线加热到几百级，这足以用于测量。
1999-01-26 physics.acc-ph
