Status of the RFD Linac Structure Developement
射频聚焦漂移管（RFD）直线加速器结构的原理验证（POP）原型目前正在直线加速器系统进行测试，由于各种技术问题，经过多年的延迟。将讨论这些技术问题及其解决方案。将报告这些测试的状态。这一直线加速器结构的未来发展计划将被揭示。将描述这种直线加速器结构在各种科学、医学和工业应用中的潜在用途，包括：用于质子同步加速器的质子直线加速器注入器，用于PET同位素生产的紧凑型质子直线加速器，用于BNCT应用的超热中子源，用于质子治疗的能量增强器，用于热中子射线照相术的紧凑型便携式中子源，以及用于冷中子物理学和相关应用的脉冲冷中子源。
2000-08-30 physics.acc-ph
The Proposed NLC Linac LLRF System
拟议中的下一代直线对撞机（NLC）包含工作在L，S，C和X波段的直线加速器系统。本文介绍了一种适用于所有非线性电容脉冲射频系统的宽带模块化低电平射频系统。高速数字IF技术用于任意速调管驱动调制和精确的RF矢量检测。测量相对射束到RF相位、射束负载补偿和用于自动对准的结构偶极模式都由系统处理。还描述了现代信号处理技术。
2000-07-11 physics.acc-ph
Conceptional Design of Heavy Ion Linac Injector for HIRFL-CSRm
提出了一种室温重离子直线加速器作为兰州重离子加速器主冷却储存环的注入器，以提高兰州重离子加速器的性能。该直线加速器注入器可为CSRm提供最大质荷比为7的重离子，注入动能为7.272MeV/u，脉冲束流强度为3emA，占空比为3%。与现有的扇形聚焦回旋加速器（SFC）相比，直线加速器的束流可提高10-100倍。108.48MHz四棒加速器作为直线加速器的预加速器，将4keV/u的离子束加速到300 keV/u，在长3.07m的叶片上，传输效率达到95.3%。在误差容限分析中考虑了相位超前的影响，并通过调整结构参数来避免参数谐振。KONUS IH-DTLs跟随着离子束，将离子束加速到7.272MeV/u，注入HIRFL-CSRm。前两个腔的谐振频率为108.48MHz，后5个腔的谐振频率为216.96MHz。在17.066m长的DTL段中，最大加速梯度可达4.95MV/m，脉冲射频总功率为2.8MW。详细介绍了一种确定谐振频率、叶片电压和DTL有效加速电压的新策略。本文将介绍直线加速器的束流动力学设计。
2013-11-13 physics.acc-ph
An 8 GEV Linac As The Booster Replacement In The Fermilab Power Upgrade
本文提出用8 GeV脉冲SRF直线加速器替代费米实验室Booster，承接PIP-II束流并经650 MHz与1300 MHz两级加速，使供给DUNE的MI功率超过2.5 MW。
2022-08-24 physics.acc-ph
A Proposal of a Superconducting Linac in CW Operation for Multi-Purposes
超导直线加速器的束流比普通直线加速器的束流大几个数量级，有望在各个科学领域取得重大发现。然而，SC直线加速器的广泛使用受到高建造和运行成本的限制。为了解决这个问题，我们提出了一个连续波（CW）操作的SC直线加速器共享的电子/正电子束有效的多用途利用。直线对撞机、μ子对撞机等高能物理项目需要强流正电子/电子束，而下一代X射线光源则需要强流高质量的电子束。作为例子，我们讨论了国际直线对撞机的注入器，X射线自由电子激光和能量恢复直线加速器光源。我们发现了一个可行的解决方案，建议多束流操作，尽管高质量的束流要求和复杂的操作：控制混合束流没有脉冲磁铁，较低的束流损耗和腔中的热负荷，高稳定性的束流能量，并在高平均电流操作。
2018-07-20 physics.acc-ph
Instrumentation Developments and Beam Studies for the Fermilab Proton Improvement Plan LINAC Upgrade and New RFQ Front-End
费米实验室正在开发一个质子改进计划（PIP），以增加其质子源的吞吐量。该计划涉及硬件修改，以提高重复率和改善束流损失，同时确保质子源到2025年的可行操作。PIP的第一阶段将使费米实验室质子源在2013年年中之前每小时提供1.8e17个质子。作为初始升级的一部分，费米实验室计划安装一个新的前端，包括双氢离子源和201 MHz脉冲激光器。本文将介绍这种新的前端束流研究测量，并讨论新的费米实验室直线加速器束流仪器升级。
2014-08-29 physics.acc-ph
Linac Lue200. First Testing Results
“LUE 200”- 200 MeV电子直线加速器正在JINR创建，作为脉冲中子源“IREN”的驱动器[1]。用于测试LUE-200（FSTF）主要系统的专用全尺寸设施用于JINR，BINP，MEPhI和YerPhI [2]。直线加速器加速系统的验证是在BINP [3]建造的VEPP-5预注入器上进行的。LUE 200的加速系统包括两个3 m长的S波段（2856 MHz）加速段。这些部分与基于调制器的5045速调管（SLAC生产）连接。存在用于倍增脉冲RF功率的SLED系统。本文介绍了在VEPP-5预引射器上进行的加速系统试验的初步结果。电子束能量高达92 MeV，因此平均加速率的电子束超过30 MeV/m后，在一个部分的加速实现。
2000-08-16 physics.acc-ph
Proton LINAC Using Spiral Wave-guide with Finite Energy of 80 MeV
本文考虑了同时脉冲加速七个质子束的机会，每束电流为一百毫安。加速器由两部分组成。在长度为5米的加速器的第一部分中，质子被加速到兆电子伏特的能量。这部分加速器消耗的高频功率相当于兆瓦。在长度为50米的加速器的第二部分中，质子被加速到80兆电子伏特的有限能量。加速器的第二部分消耗的高频功率是74兆瓦。质子束在加速器的第一和第二部分中的径向聚焦是利用由超导螺线管产生的10特斯拉的磁场来实现的。
2016-06-07 physics.acc-ph
A Real-Time Energy Monitor System for the IPNS Linac
注入束流能量和能散是影响快循环同步加速器（RCS）性能的关键参数。正在安装一个实时能量监测系统，以检查强脉冲中子源（IPNS）50 MeV直线加速器的H束流。200 MHz阿尔瓦雷斯直线加速器作为450 MeV IPNS RCS的注入器。直线加速器提供了一个80毫秒的宏脉冲约3 × 1012 H-离子30次每秒的滑行束注入到RCS。RCS将质子输送到重金属的spiritual中子靶，用于材料科学研究。使用沿50 MeV传输线从直线加速器到RCS分布的多个带状线束流位置监测器（BPM），将来自带状线的快速信号数字化并传送到执行FFT的计算机。在频域中对电缆衰减和示波器带宽进行校正。矩形脉冲训练定相（RPTP）施加在获得逆变换（IFFT）之前的频谱。在IFFT之后，当重构的时域信号沿着传输线前进时，分析重构的时域信号的脉冲宽度。BPM信号的飞行时间测量提供射束能量。最后，使用3尺寸测量技术，确定了束流的纵向发射度和能散。
2000-08-18 physics.acc-ph
Cyclinac Medical Accelerators Using Pulsed C6+/H2+ Ion Sources
带电粒子疗法，或所谓的强子疗法，发展非常迅速。科学界面临着巨大的压力，需要提供专用的加速器，以最低的成本提供最好的治疗方式。在这种情况下，意大利研究基金会TERA正在开发快速循环加速器，称为“cyclinacs”。这些是回旋加速器（将离子加速到固定的初始能量）和随后的高梯度直线加速器的组合，所述高梯度直线加速器将离子能量提升到医学治疗所需的最大值。直线加速器由许多独立控制的速调管供电，以改变从一个脉冲到下一个脉冲的束能量。该加速器最适合使用4D多点扫描技术治疗活动器官。本文介绍了一种质子/碳离子双回旋加速器。它由电子束离子源、超导等离子体回旋加速器和高梯度直线加速器组成。所有这些机器都以高重复率（100-400 Hz）脉冲。该源应在短脉冲（1.5 μs平顶）中提供C6+和H2+离子，并具有足够的强度（在300 Hz下至少108个完全剥离的碳离子）。回旋加速器将离子加速到120 MeV/u。它具有紧凑的设计（超导线圈）和低功耗。该直线加速器具有新颖的C波段高梯度结构，并将离子加速到高达400 MeV/u的可变能量。对于相同的离子提取能量，高RF频率导致比同步加速器低得多的功率消耗。这项工作是与CLIC小组合作的一部分，该小组正在欧洲核子研究中心研究高梯度电子-正电子对撞机。
2010-08-11 physics.acc-ph physics.med-ph
Bridging Metal Additive Manufacturing and RF Accelerator Design: Development of a 704.4 MHz Crossbar H-Mode Linac for Efficient Beam Acceleration
GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung（GSI亥姆霍兹重离子研究中心）；Institute for Applied Physics, Goethe-University Frankfurt（法兰克福歌德大学应用物理研究所）；Helmholtz Research Academy Hesse for FAIR（黑森亥姆霍兹FAIR研究院）
本文提出了一种704.4 MHz交叉bar H模式腔体，通过金属增材制造技术实现高效频率跃迁和紧凑加速器结构，展示了其在连续波和脉冲操作中的高效束流加速能力。
2026-04-20 physics.acc-ph
An electron linac with high beam intensity over 1-Ampere for disposal of radioactive waste
为了处置长寿命放射性废物，人们不仅提出了高紫外质子加速器，还提出了电子直线加速器。质子加速器直接引起核裂变和突变。另一方面，电子束有两个过程：通过韧致辐射产生γ射线，产生的γ射线可用于（γ; n）反应。质子使原子核消散，同时产生新的放射性同位素的副产品。由于电子直线加速器产生较少的放射性废物，我们只聚焦一个高束流强度超过1安培的电子直线加速器。为了尽可能减少放射性同位素的副产物，我们用能量小于30 MeV的电子束加速。加速束流强度设计为大于1安培。为了实现高强度的电子直线加速器，直线加速器的工作方式不再是脉冲工作，而是连续工作。为了加速电子束，我们安装了高阶模（HOM）自由正常导电腔来抑制束流不稳定性。
2020-03-30 nucl-ex physics.acc-ph
Reliability History and Improvements to the ANL 50 MEV H- Accelerator
H加速器由750 keV的Cockcroft Walton预加速器和50 MeV的Alvarez型直线加速器组成.加速器自1961年以来一直在运行。自1981年以来，它一直被用作强脉冲中子源（IPNS）的注入器，这是一个用于中子散射的国家用户设施。直线加速器每脉冲提供约3.5x1012个H-离子，每秒30次（30 Hz），用于向450 MeV快速循环同步加速器（RCS）进行多圈注入。IPNS目前每年运行约4 000小时，按计划运行对于满足用户群体的需求至关重要。多年来，IPNS注入器/RCS的平均可靠性达到了95%，这在很大程度上得益于预加速器/直线加速器的平均可靠性接近99%。为了保持和提高系统的可靠性，记录需要显示每个子系统对总停机时间的贡献。源和直线加速器子系统的可靠性的历史，并已作出改进，以提高可靠性，将被描述。还将讨论在至少另外十年的运行中保持或提高这种可靠性的计划。
2000-08-18 physics.acc-ph
A Multi-MW Proton/Electron Linac at KEK
在圆形机器中限制束功率的主要“瓶颈”是由产生束不稳定性的空间电荷效应引起的。为了最大限度地提高“质子驱动器”的束流功率，建议建造一个仅由2.5 GeV注入器直线加速器和20 GeV脉冲超导直线加速器组成的设施。这种设施可以利用科索沃能源公司现有的加速器基础设施建造。PI基于欧洲空间源（ESS）直线加速器，将作为SCL的注入器和质子束源，可用于大量产生，例如，中子和μ子。由SCL加速的质子将通过KEK特里斯坦环转移，以产生用于固定目标实验的中微子、K介子和μ介子束。在稍后阶段，可以在特里斯坦环内安装一个70 GeV的质子同步加速器。SCL包括1.3 GHz ILC型射频腔，也可以加速极化或非极化电子束。加速后，电子可以用来产生极化的正电子，或者可以穿过XFEL波荡器。
2016-11-22 hep-ex physics.acc-ph
Fast Output Energy Regulation in a Medical Proton Linac
针对质子治疗中深度扫描的能量调节需求，提出利用非惯性行波加速段在单个射频脉冲内改变加速场相位以快速调节医用质子直线加速器输出能量的方法，经计算和模拟验证可将深度扫描速度提升数个数量级。
2023-10-06 physics.acc-ph physics.med-ph
Management of a Large Distributed Control System Development Project
在六个地理位置分散的地点建立一个加速器是相当疯狂的，但在政治上是权宜之计。目前正在田纳西州橡树岭建造的Spectron中子源（SNS）将脉冲1 Gev H-超导直线加速器与压缩机环相结合，以向液态汞靶提供2 MW的束流功率，用于中子生产[1]。加速器组件、目标和实验（中子散射）仪器正在由劳伦斯伯克利（离子源和前端）、洛斯阿拉莫斯（直线加速器）、托马斯杰斐逊（低温系统）、布鲁克海文（压缩机环）、橡树岭（目标和常规设施）和阿贡（中子散射仪器）国家实验室合作开发。同样，分布在所有参与实验室的一个小组正在开发基于EPICS的控制系统。本文讨论了管理模式和策略，用于解决不寻常的问题，组织，沟通，标准化，集成和移交固有的这个广泛分布的项目。
2001-12-19 physics.acc-ph
Status Report on the Low-Energy Demonstration Accelerator (LEDA)
75 keV的注入器和6.7 MeV的质子束流，包括连续波，100毫安质子直线加速器的第一部分的加速器生产氚（APT）项目已经建成和运行。LEDA电子束发生器已经过脉冲和连续波输出束流<=100 mA的广泛测试。高达2.2兆瓦的连续波射频功率从350兆赫的射频系统耦合到超导体，包括670千瓦的连续波质子束。由四极磁铁扫描测量确定的93 mA脉冲式双极输出光束的发射度为ex x ey = 0.25 x 0.31（π mm mrad）2 [rms归一化]。一个后续的实验，有意引入和测量光束晕的激光器输出光束，现在正在安装。
2000-08-19 physics.acc-ph
Construction of the Initial Part of a Ion Linear Accelerator from Similar Short Cavities
本文研究由RFQ和短漂移管腔构成的氢离子常导直线加速器初始段，通过四极透镜聚焦实现稳定加速，并分析了提高输出能量的可行性。
2023-09-20 physics.acc-ph
A Pulsed Muon Source Based on a High-Repetition-Rate Electron Accelerator
本文提出利用上海SHINE装置8 GeV超导直线加速器的高重复频率脉冲电子束驱动μ子源，通过Geant4模拟估算每束团可产生约10^3个μ±，有望为μ子寿命测量、μ子素-反μ子素转换搜寻及μ子自旋谱学等精密实验提供高占空比μ子束。
2023-07-04 hep-ex physics.acc-ph
An FFAG Accelerator for Project X
下一代高能物理实验需要多GeV能量范围内的高强度质子，以有效地产生次级束。费米实验室的长期未来需要一个8 GeV的质子源，在不久的将来为2 MW中微子束源的主注入器提供能量，并为未来的中微子工厂或μ子对撞机提供4 MW脉冲质子束。我们注意到，一个3GeV的连续波直线加速器匹配到一个3- 8 GeV的FFAG环可以提供这两个任务的需要，以及连续波3GeV的实验束，将是一个自然和负担得起的方案。我们提出了可能的方案的细节，并概述了未来的设计和研究方向。
2012-03-08 physics.acc-ph
Status of the warm front end of PXIE
一个CW兼容，脉冲H-超导直线加速器被设想为升级费米实验室的注入复杂的一个可能的路径。为了验证这种机器的前端的概念，测试加速器（a.k.a.网站正在建设中。该加速器的暖部分包括10 mA DC、30 keV H离子源、2 m长的LEBT、2.1 MeV CW注入器和10 m长的MEBT，其能够产生各种束团结构。本文将报告部分组装的LEBT的调试结果，电池制造的状态，并描述MEBT的发展，特别是其斩波系统的元素。
2015-02-05 physics.acc-ph
Mains-Synchronized Timing Trigger for Stability Enhancement in FEL Pulsed Microwave Systems
针对大连相干光源加速器中市电扰动引起的微波不稳定问题，提出并验证了一种市电过零同步定时触发方法，将微波幅度波动从约0.30% RMS降至0.07% RMS，有效弥补了传统PID控制器在低重复频率下的带宽不足。
2025-04-08 physics.acc-ph physics.ins-det
Installation Progress At The PIP-II Injector Test At Fermilab
一个CW兼容，脉冲H超导直线加速器“PIP-II”正在计划升级费米实验室的注入复杂。为了验证前端概念，正在建造一个测试加速器（PIP-II喷射器测试，以前称为“PXIE”）。该加速器的暖部分包括10 mA DC、30 keV H离子源、2 m长的低能束传输器（LEBT）、能够以连续波（CW）模式操作的2.1 MeV射频四极（QFT）和10 m长的中能束传输器（MEBT）。本文将介绍MEBT的第一节和第二节的安装以及相关的机械设计考虑。
2017-01-04 physics.acc-ph
High Performance Charge Breeder for HIE-ISOLDE and TSR@ISOLDE Applications
我们报告的HEC 2（高能量压缩和电流）充电增殖，一个可能的高性能的继任者REXEBIS在ISOLDE的发展。新的增殖反应堆将与HIE-ISOLDE直线加速器升级的性能相匹配，并充分利用ISOLDE可能安装的储存环（TSR@ISOLDE倡议[1]）。根据离子束接受度和容量要求，增殖器具有2-3.5 A的电子束。在许多情况下，非常高的电荷状态，包括裸离子高达Z=70和Li/Na类高达Z=92，可以要求在存储环中的实验，因此，电子束能量高达150 keV是必需的。以0.5-1 Hz的注入速率产生具有如此高电荷态的离子所需的电子束电流密度在10和20 kA/cm 2之间，这与最大重复率为100 Hz的HIE-ISOLDE直线加速器产生A/q<4.5离子所需的电流密度一致。在与BNL [2]的联合实验中演示了具有1.5 A和30 keV脉冲电子束的原型电子枪的第一次操作。此外，我们报告了进一步的发展，旨在实现CW操作的电子束具有几何横向离子接受匹配的1+离子注入（11.5 μm），和发射/能量扩展的提取离子束匹配的下游质量分离器和质量分离器（0.08 μm归一化/ +/- 1%）。
2014-09-09 physics.acc-ph
A Very Intense Neutrino Super Beam Experiment for Leptonic CP Violation Discovery based on the European Spallation Source Linac: A Snowmass 2013 White Paper
为了发现轻子区的CP破坏，需要非常强的中微子束和大型中微子探测器。我们建议使用的质子直线加速器的欧洲spiritus源目前正在建设中的瑞典隆德提供，在平行的spiritus中子生产，一个非常强烈的，具有成本效益和高性能的中微子束。欧洲质子源直线加速器的基线计划是，到2022年，它将以5兆瓦的平均功率全面运行，以14赫兹的速率产生2 GeV 2.86 ms长的质子脉冲。我们的建议是将直线加速器升级到10兆瓦的平均功率和28赫兹，产生14脉冲/秒的中子生产和14脉冲/秒的中微子生产。此外，由于在脉冲中微子喇叭中需要高电流，用于中微子产生的脉冲的长度需要借助于蓄能器环被压缩到几个$μ$ s。一个长基线实验，使用这个超级光束和一个百万吨级地下水切伦科夫探测器位于现有的矿井300-600公里，从隆德将有可能发现轻子CP破坏在5 $σ$显着性水平高达50%的轻子狄拉克CP破坏相位范围。如果这个问题到那时还没有被其他实验解决的话，这个实验也可以确定中微子质量等级的显著性水平超过3 $σ$。将中微子束流结果与同一大体积探测器探测大气中微子的结果相结合，可以提高质量分级性能。该探测器还将用于测量质子寿命，探测宇宙中微子和超新星爆炸中微子。给出了对轻子CP破坏的敏感性和中微子质量等级的结果。
2013-11-12 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
KEK Accelerator Test Facility Low-Level RF and Timing Systems
High Energy Accelerator Research Organization (KEK)（高能加速器研究机构）；The Graduate University for Advanced Studies (SOKENDAI)（高级研究院）
KEK ATF通过测量LLRF时钟的相位噪声功率谱密度，研究了实现100飞秒同步的关键因素，并分析了加速器和阻尼环信号发生器稳定性对同步性能的影响。
2026-01-31 physics.acc-ph physics.ins-det
Pxie low energy beam transport commissioning
费米实验室的质子改进计划II（PIP-II）是对注入复合体进行升级的计划。其核心是一个CW兼容，脉冲H-超导RF直线加速器的设计和建设。为了验证这种机器的前端的概念，测试加速器（a.k.a.网站正在建设中。它包括一个10 mA DC、30 KeV H-离子源、一个2 m长的低能束流传输器（LEBT）、一个2.1 MeV CW激光束传输器，随后是一个中能束流传输器（MEBT）和一个高能束流传输器（HBT），中能束流传输器为2个低温模块中的第一个模块提供能量，将束流能量增加到约25 MeV，高能束流传输器将束流传输到转储器。离子源和LEBT（包括3个阴极、几个清除电极/准直器和一个斩波系统）已经按照完整的规格参数进行了构建、安装和调试。本报告介绍了我们的调试活动的结果，包括在不同的中和方案下，通过改变电极的偏置和斩波器参数获得的束线末端的相空间测量。
2015-11-04 physics.acc-ph
Status of the warm front end of PIP-II injector test
费米实验室的质子改进计划II（PIP-II）是对注入复合体进行升级的计划。其核心是设计和建造一个连续波兼容的脉冲H-SRF直线加速器。为了验证这种机器前端的概念，一个被称为PIP-II喷射器测试（PIP 2 IT）的测试加速器正在建设中。它包括10 mA DC、30 keV H离子源、2 m长的低能束传输（LEBT）、2.1 MeV CW束，随后是中能束传输（MEBT），其馈送2个低温模块中的第一个，将束能量增加到约25 MeV，以及高能束传输部分（HBT），其将束带到转储。离子源、LEBT、MEBT和MEBT的初始版本已经建造、安装和调试。本报告介绍了暖前端的总体状态。
2018-03-23 physics.acc-ph
Bright 5 - 85 MeV Compton gamma-ray pulses from GeV laser-plasma accelerator and plasma mirror
我们在GeV激光等离子体电子加速器出口处插入一个$100 μ$ m厚的玻璃板$\sim3$ cm，将其转换为紧凑的飞秒脉冲$γ$射线源。这种玻璃等离子体镜具有近乎统一的可靠性，并且只需要粗略的对准，（光子能量$\hbarω_L = 1.17$ eV），$>50\%$效率返回到拖尾电子上（峰值洛伦兹因子$1000 < γ_e < 4400$），产生产生具有亚毫拉德发散的$\sim10^8 γ$射线光子的光学波荡器，估计的峰值亮度$\sim10^{21}$光子/s/mm $^2$ /mrad $^2$ / $0.1\%$带宽和可忽略的韧致辐射背景。$γ$射线的光子能量$E_γ= 4γ_e^2 \hbarω_L$，从每次发射测得的$γ_e$推断，峰值从5到85 MeV，跨越了一个范围，否则只能从大型GeV直线加速器的高强度$γ$射线源获得可比的亮度。
2017-05-24 physics.acc-ph
Scanning wire beam position monitor for alignment of a high brightness inverse-Compton x-ray source
夏威夷大学的自由电子激光实验室已经建造并测试了一个扫描线束位置监测器，以帮助高光谱亮度逆康普顿散射X射线源的校准和优化。X射线是由来自脉冲S波段直线加速器的40 MeV电子束与来自由同一电子束驱动的锁模自由电子激光的红外激光脉冲碰撞产生的。电子束和激光束在相互作用点聚焦到60 μm直径，以实现高散射效率。这种线扫描仪允许在相互作用点处对激光束和电子束的尺寸和位置进行高分辨率测量，以验证空间重合。二次发射电流的时间分辨测量使我们能够在4 μs宏脉冲的整个持续时间内监测电子束的横向空间演化，同时通过高温计测量遮蔽的红外光束来描绘激光器的轮廓。利用这种装置，我们已经证明，电子束和激光束可以以优于10 μm的精度共同对准，以达到最大的X射线产额。
2013-11-21 physics.acc-ph
High repetition rate and coherent Free-Electron Laser in the tender X-rays based on the Echo-Enabled Harmonic Generation of an Ultra-Violet Oscillator pulse
在线性响应状态下对物质进行精细的时间分辨分析-即光谱学和光子散射-需要fs尺度的脉冲、高重复率、完全相干的X射线源。由超导直线加速器驱动的种子自由电子激光（FEL）可以满足这一需求，它可以产生2-5 keV的$10^{8}$ - $10^{10}$相干光子，重复频率约为0.5 MHz。所提出的种子方案是回波使能谐波产生，由工作在13.6 nm的自由电子激光振荡器与基于钼硅镜的腔体提供支持。这里通过从开始到结束的模拟来描述X射线生成的整个链。通过与自放大自发辐射和新聚束谐波级联的比较，验证了该方案的有效性。
2021-05-17 physics.acc-ph physics.app-ph
High Performance Operation of a Direct-Current and Superconducting Radio-Frequency Combined Photocathode Gun
针对半导体光阴极的兼容性问题，研发了直流间隙与SRF腔结合的混合光阴极电子枪，实现了高亮度、稳定的连续波电子束输出，多项性能参数达到优异水平。
2024-10-07 physics.acc-ph
Optimizing a Superconducting Radiofrequency Gun Using Deep Reinforcement Learning
针对超导射频枪束流参数组合庞大、仿真优化成本高的问题，本文用神经网络近似替代高成本仿真，并提出利用近似导数的强化学习优化方法，在满足最低精度时以更少函数评估优于常用方法。
2022-03-11 physics.acc-ph physics.data-an
Terahertz-driven linear electron acceleration
电子加速器的成本、尺寸和可用性取决于可实现的加速梯度。传统的高亮度射频（RF）加速结构以30-50 MeV/m的梯度工作。用光学或红外源驱动的电子加速器已经证明了比用常规RF结构可实现的加速梯度高几个数量级的加速梯度。然而，激光驱动的尾场加速器需要强飞秒源和直接激光驱动的加速器，并且由于操作的短波长而遭受低聚束电荷、亚微米公差和亚飞秒定时要求。在这里，我们展示了第一个线性加速的电子与keV的能量增益使用光学产生的太赫兹（THz）脉冲。太赫兹驱动的加速结构使得高梯度电子或质子加速器具有简单的加速结构、高重复率和每束团显著的电荷。将加速器的操作频率增加到THz频带中允许由于减少了关于击穿和脉冲加热的复杂性而大大增加的加速梯度。采用全光学方法在THz频段实现了GV/m范围内的电场。随着最近在经由稍微亚皮秒脉冲的光学整流产生THz脉冲方面的进展，特别是在转换效率和多周期脉冲方面的改进，使加速梯度比常规直线加速器（LINAC）增加两个数量级已经成为可能。这些具有极短电子束的超紧凑THz加速器具有巨大的潜力，可以对自由电子激光、未来的线性粒子对撞机、超快电子衍射、x射线科学以及x射线和电子束的医学治疗产生变革性影响。
2015-03-09 physics.acc-ph
Towards the formation of a positronium coherent beam
本文提出通过产生Ps⁻并利用红外激光光剥离多余电子来形成单能、高相干正电子素束，并用蒙特卡罗模拟评估其能量分布与强度，为Ps引力干涉测量奠定基础。
2023-07-24 physics.acc-ph physics.atom-ph
The European Spallation Source neutrino Super Beam Conceptual Design Report
这份概念设计报告详细介绍了欧洲空间源中微子超级束（ESS $ν$ SB）可行性研究。该设施是在2012年报告的中微子混合角$θ_{13}$相对较大的测量值之后提出的，这提高了用常规中微子束在轻子扇区观察潜在的CP破坏的可能性。$θ_{13}$的测量值还允许$2^{nd}$振荡最大值而不是更典型地研究的$1^{st}$最大值用于发现CP破坏。在该$2^{nd}$振荡最大值处的灵敏度比在$1^{st}$处的灵敏度高约三倍，这意味着系统误差的影响减小。在$2^{nd}$振荡最大值下工作需要具有适当能量的非常强的中微子束。欧洲脉冲中子源（ESS）是目前世界上最强的脉冲中子源，它的质子直线加速器工作在5，MW功率、2，GeV动能、14 Hz重复频率（脉宽3 ms，占空比4%）。在本设计研究中，提出了加倍的重复率和压缩束脉冲到微秒的水平，以提供额外的5~MW的质子束中微子的生产。对这种中微子超级束流的物理性能进行了评估，并与安装在距离ESS 360- 550 km处的百万吨级地下水切伦科夫中微子探测器进行了配合。ESS质子直线加速器的升级，质子脉冲压缩所需的储能环，目标站的设计和优化，近探测器和远探测器复合体，和该设施的物理潜力都在本报告中描述。ESS直线加速器将于2025年投入使用，届时中微子设施的升级工作可能会开始。
2022-06-02 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
Energy recovery twin linear $e^+e^-$, $e^-e^-$ colliders (ERLC ) with high luminosities and accelerating gradients
Institute of Nuclear Physics（核物理研究所）；Novosibirsk State University（新西伯利亚国立大学）
本文研究了双线性 $e^+e^-$ 和 $e^-e^-$ 对撞机在脉冲和连续波模式下的亮度特性，证明亮度与加速梯度无关，且在不同模式下亮度与腔体品质因子呈不同比例关系，展示了其在高能物理实验中的潜力。
2026-05-15 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
