液氙正电子靶流动优化
Liquid xenon positron target flow optimizations
- SLAC National Accelerator Laboratory（SLAC国家加速器实验室）
- Thomas Jefferson National Accelerator Facility（托马斯·杰斐逊国家加速器设施）
- Duke University（杜克大学）
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中文总结 AI 辅助
本文通过计算流体动力学模拟优化液氙正电子靶的流动几何，以快速移除加热的液氙并保持出口窗口温度稳定，但峰值能量沉积密度仍超过35 Jg$^{-1}$的损伤阈值。
中文摘要 AI 辅助
在先前的工作中，我们探索了基于液氙（LXe）的正电子靶，作为高能物理应用中传统高Z金属靶的替代方案。本文中，我们将计算流体动力学模拟应用于LXe靶及其包容容器，包括入口和出口窗口。我们设计了一种流动几何结构，能够快速将先前束流脉冲加热的LXe移出靶体积，且无显著沸腾损失。虽然我们的模拟表明出口窗口的温度可以保持稳定，但在类似ILC的条件下，峰值能量沉积密度超过了广泛接受的损伤阈值35 Jg$^{-1}$。
英文摘要
In a previous work, we explored liquid xenon (LXe)-based positron targets as an alternative to conventional high-Z metallic targets for high energy physics applications. In this paper, we apply computational fluid dynamics simulations to the LXe target and containment vessel, including entrance and exit windows. We design a flow geometry that is able to quickly move heated LXe from previous beam pulses out of the target volume without significant boil-off. While our simulations indicate that the temperature of the exit window can be kept stable, the peak energy deposition density exceeds the widely accepted damage threshold of 35 Jg$^{-1}$ for ILC-like conditions.
