Beam dynamics studies of the photo-injector in low-charge operation mode for the ERL test facility at IHEP
能量恢复直线加速器实验装置（ERL-TF）是北京高能物理研究所提出的一种紧凑型ERL-FEL（自由电子激光）两用装置。作为ERL-TF的重要组成部分，设计了以光阴极直流电子枪启动的光阴极注入器。在本文中，在低电荷操作模式下的注入器束流动力学的优化进行迭代扫描使用冲击-T。此外，优化的光束质量和初始偏移在阴极和元件参数之间的依赖关系进行了研究。分析了对准误差和旋转误差的容限。
2013-08-02 physics.acc-ph
Evolutionary genetic optimization of the injector beam dynamics for the ERL test facility at IHEP
能量恢复直线加速器实验装置（ERL-TF）是北京高能物理研究所提出的一种紧凑型ERL-FEL（自由电子激光）两用装置。作为ERL-TF的重要组成部分，对光阴极直流电子枪启动的光阴极注入器进行了设计和初步优化。本文提出了一种进化遗传算法，即非支配排序遗传算法Ⅱ，用于优化注入器束流动力学，特别是在高电荷运行模式下。研究表明，采用均方根横向尺寸为1~ 1.2mm的入射激光，可使电子束在注入器末端的归一化发射度保持在1 mm·mrad以下。本文的工作与前期采用迭代扫描方法对低充量运行模式的优化结果一起，为ERL-TF注入器的建设和调试提供了指导和信心。
2013-11-08 physics.acc-ph
PIP-II Injector Test's Low Energy Beam Transport: Commissioning and Selected Measurements
PIP2IT测试加速器正在费米实验室建设中。它的离子源和低能束流传输（LEBT）在其初始（直）配置已调试到完整的规格参数。本文介绍了LEBT的设计，并总结了调试活动的结果。
2017-04-27 physics.acc-ph
A Super-Conducting Linac Injector for the BNL-Ags
本文报道了质子超导直线加速器（SCL）作为布鲁克海文国家实验室（BNL）交替梯度同步加速器（AGS）新注入器的可行性研究。直线加速器束流能量在1.5至2.4 GeV的范围内。调整束流强度以在24 GeV的最高能量下提供4 MW的平均束流功率。SCL-AGS设施的重复率为每秒5束脉冲。
2000-08-16 physics.acc-ph
Beam Dynamics Studies of the REX-ISOLDE Linac in Preparation for its Role as Injector for the HIE-ISOLDE SC Linac at CERN
超导（SC）高强度和能量（HIE）ISOLDE直线加速器将取代欧洲核子研究中心放射性离子束实验（REX）的大部分现有加速基础设施，然而，101.28 MHz的超导和5 MV的IH腔将继续作为升级的注入器，将束流的能量提高到1.2 MeV/u。我们提出的注入器的束流动力学调查的结果，最关键的是匹配的纵向光束参数的SC机，这在很大程度上是复杂的IH腔采用组合零度（KONUS）束流动力学设计。利用三梯度法测量束流参数，重构出超导直线加速器的纵向束流参数，并结合束流动力学测量和IH结构模拟，设计了超导直线加速器的匹配段。
2010-10-11 physics.acc-ph
Commissioning and first results of the Electron Beam Profiler in the Main Injector at Fermilab
费米实验室计划中的中微子计划需要超过2兆瓦的大质子束强度。测量这些高强度光束的横向轮廓是具有挑战性的，并且通常依赖于非侵入性技术。一种这样的技术涉及测量具有垂直于质子束的轨迹的电子探测束的偏转。像这样的装置已经在ORNL的Spiritus中子源中使用，并且在费米实验室的主注入器中安装了类似的装置。该装置的调试正在进行中，目标是在年底前投入使用。将介绍调试情况和初步结果。
2018-03-02 physics.acc-ph
Physics design for the C-ADS main linac basing on two different injector design schemes
中国ADS（C-ADS）项目计划在2032年左右建造一个1000 MW加速器驱动次临界系统。该加速器将工作在CW模式，束流电流为10 mA，最终束流能量为1.5 GeV。直线加速器由两个主要部分组成：注入器部分和主直线加速器部分。对于注射器部分有两种不同的方案。注入器-I方案基于325-MHz超导辐射腔和相同RF频率的超导辐射腔，注入器-II方案基于162.5-MHz超导辐射腔和相同频率的超导HWR腔。对于不同的注入器选择，主直线加速器设计将有所不同。根据不同注入器方案的束流特性，研究了两种不同的主直线加速器设计方案。
2013-07-01 physics.acc-ph
A gap clearing kicker for Main Injector
费米实验室主注入器自2008年多批次滑移堆叠开始运行以来一直在高束流功率水平下运行。为了保持和增加射束功率水平，需要解决由于在滑移堆叠期间射束留在注入冲击器间隙中而导致的局部射束损失。建立了一套间隙清除踢器，将注入间隙中的任何束流踢到束流中止。这些踢球者于2009年夏天安装，并于2010年11月投入使用。将描述冲击器的性能及其对光束损耗的影响。
2012-08-16 physics.acc-ph
Progress on an Electron Beam Profile Monitor at the Fermilab Main Injector
针对费米实验室MI中超过2 MW质子束的非侵入式横向剖面测量需求，论文介绍电子探针束偏转监测装置的现状及采用不同技术的最新研究。
2023-10-02 physics.acc-ph
The design study for a 500 MeV proton synchrotron with CSNS linac as an injector
利用中国空间中子源（CSNS）直线加速器作为注入器，提出了一种500 MeV质子同步加速器，用于生物、材料和质子治疗等多学科应用。同步加速器将提供能量从80 MeV到500 MeV的质子束。设计了一个紧凑的格子结构，并研究了所有重要的束流动力学问题。80 MeV的H-束流被剥离后，采用多圈注入的方式注入同步加速器。为了在小束流损失的情况下连续提取质子，提出了消色差结构，并采用了射频敲除的慢提取方法。
2016-04-12 physics.acc-ph
6 Batch Injection and Slipped Beam Tune Measurements in Fermilab's Main Injector
在Nova操作期间，计划在12批次滑移堆叠模式下运行Fermilab回收机。为此，在主注入器中进行了六次批量注入期间的调谐测量，然后通过改变RF频率使射束滑动，但没有第七次注入。测量了由于光束强度变化引起的相干调谐位移，并与理论预期的调谐位移进行了比较。由于滑动叠加所需的RF频率变化而引起的调谐偏移也与线性理论比较好，尽管在大的频率变化下一些非线性影响是明显的。这些结果使我们相信，在12批料单堆叠回收机操作期间，预期的音调变化可以适应。
2013-01-30 physics.acc-ph
Beam Tests of Beampipe Coatings for Electron Cloud Mitigation in Fermilab Main Injector
电子云束流不稳定性是几乎所有高能粒子加速器的一个重要考虑因素，并可能对即将到来的高强度加速器升级构成巨大挑战。专门的测试表明，束管涂层大大降低了粒子加速器中电子云的密度。在这项工作中，我们评估的性能氮化钛，无定形碳，类金刚石碳束管涂层的缓解电子云在费米实验室主注入器。总的来说，我们的测试代表了2700安培小时的质子操作，跨越五年。三个电子云探测器，减速场分析仪，安装在一个直线部分，并允许在涂层和未涂层的不锈钢束管的电子通量之间的直接比较。我们表征的电子通量作为一个函数的强度高达50万亿质子每周期的最大值。每个束管材料的条件响应于来自电子云的电子轰击，并且我们跟踪这些材料中作为时间和吸收的电子的数量的函数的变化。意外真空泄漏的污染揭示了无定形碳束管涂层的潜在脆弱性。我们测量了入射到不锈钢、氮化钛和非晶碳束管上的电子能谱。我们发现，电子云信号是高度敏感的杂散磁场和聚束长度超过主注入器斜坡周期。我们进行了一个完整的调查的杂散磁场在测试站和比较电子云信号，在一个领域的自由区域。
2015-07-27 physics.acc-ph
Space Charge-Induced Emittance Growth in the Downstream Section of ERL Injectors
针对ERL注入器低能段束团因偏转匹配更易受空间电荷影响导致束流品质下降的问题，本文全面分析空间电荷的影响并提出新设计理念以维持束流品质。
2024-12-16 physics.acc-ph
The New Gas Stripper and Charge State Separator of the Gsi High Current Injector
1999年，GSI Unilac被升级为SIS的高电流注入器。因此，在1.4 MeV/u的剥离部分[1]中，必须建立最高空间电荷条件下的束流传输和多束流操作，这是全新设计的。将介绍汽提塔部分的调试结果。束流传输到新的气体剥离器，并在空间电荷条件下的电荷状态分析证实了计算。来自MEVVA离子源并由新注入器直线加速器加速的238 U4+束被剥离（具有预期的剥离效率）到电荷状态28+，并被新谱仪（15度和30度冲击磁体）成功分离。在最高空间电荷条件下，用15 emA的40 Ar 10+离子束研究了后剥离器加速器的输运和匹配。特别是空间电荷和电荷状态相关的发射度增长效应在6d相空间将被讨论。
2000-08-16 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
An injector for the CLIC test Facility (CTF3)
CLIC测试设施（CTF 3）是一个中间步骤，用于证明CLIC新RF功率源关键概念的技术可行性。CTF3将使用能量范围从170 MeV（3.5 A）到380 MeV（低电流）可调的电子束。该注入器是基于一个电子枪，其次是一个经典的聚束系统嵌入在一个长螺线管字段。作为一种替代方案，还在研究一种射频光电注入器。对如何在注入器出口处达到严格的束流参数进行了束流动力学研究。用EGUN程序进行的模拟表明，在电子枪出口处发射度小于10 mm.mrad的情况下，可以获得7 A的电流。PARMELA的结果，并在注射器出口处的要求的光束性能进行比较。预见了次谐波聚束器（SHB），以将聚束串的相位从偶数RF桶切换180度到奇数RF桶。讨论了电子枪和具有快速相位开关的SHB的具体问题。
2000-08-15 physics.acc-ph
Study on transient beam loading compensation for China ADS proton linac injector II
在2014年10月至12月在中国科学院近代物理研究所进行的加速器驱动次临界（ADS）系统注入器原型II的束流调试测试期间，观察到了显著的瞬态束流加载效应。在这些测试中，实验进行了CW操作的腔与脉冲束电流，该系统被配置为利用一个原型数字低电平射频（LLRF）控制器。该系统最初是在脉冲模式下使用简单的PID反馈控制算法操作的，该算法在脉冲10 mA射束操作期间不能保持期望的梯度调节。采用PI反馈和前馈控制相结合的方法，实现了一种简单的束流瞬态负载补偿方法，以显著减小腔梯度中的束流瞬态效应。采用该控制算法后，超导腔场的变化率小于1.7%。本文介绍了该系统的设计和实验结果。
2016-01-25 physics.acc-ph
Controlling a digital twin of the CEBAF injector from EPICS
Georgia College State University（佐治亚州立学院）；Jefferson Lab（杰斐逊实验室）
该研究提出了基于EPICS的原型系统，可控制CEBAF注入器的数字孪生束流光学模拟，为加速器控制提供新方案。
2026-09-03 physics.acc-ph
Proposal for a Damping-Ring-Free Electron Injector for Future Linear Colliders
目前设计的未来正负电子直线对撞机采用大而复杂的阻尼环来产生非对称束，以抑制束流辐射。在这里，我们提出了一个电子注入器的设计，能够提供平面电子束相空间分区可比的电子束参数产生的阻尼环下游的建议国际直线对撞机（ILC）的设计。我们的设计不采用阻尼环，而是基于跨平面相空间操纵技术。所提出的配置的性能，其抖动的敏感性，以及其对自旋极化的影响进行了研究。所提出的范例可以适用于其他线性对撞机的概念正在考虑，并提供了一个显着的成本和复杂性降低的路径。
2022-05-07 physics.acc-ph
Design of the 7 MeV/u, 217 MHz Injector Linac for the Proposed Ion Beam Facility for Cancer Therapy at the Clinic in Heidelberg
在德国海德尔堡的放射学大学，GSI为癌症治疗设计了一个专门的临床同步加速器设施，使用高能质子和离子束（C，He和O）。介绍了注入式直线加速器的设计。合适的离子源进行了讨论和离子源测试测量的结果报告。LEBT允许在两个离子源之间切换。一个短的脉冲将离子从8 keV/u加速到400 keV/u。随后是一个非常紧凑的束流匹配部分和一个3.8米长的IH型漂移管直线加速器，用于加速到7 MeV/u。这两种结构的共振频率为216.816 MHz，离子质荷比为A/q = 3（12 C4+，（H3）+，3 He+，16 O 6+）。
2000-08-18 physics.acc-ph
Transverse profile expansion and homogenization at target for the injector Scheme-I test stand of China-ADS
对于China-ADS的注入器方案I试验台，将产生最大功率为100 kW的束流并将其输送到束流收集器。在束流收集器处，束流功率将被转换为热负荷并被冷却水带走。针对目标处的巨大功率密度，采取了两种措施。一种是扩大电子束和靶之间的接触面积，这是通过扩大靶处的电子束轮廓和使用两块相对于电子束方向各有20 °倾角的铜板来实现的。另一种是在目标处产生更均匀的束流分布，以使最大功率密度最小化。束流收集线设计满足束流扩展和束斑均匀化的要求，束斑均匀化采用阶梯形磁场磁铁。计算结果表明，在3.2MeV、5 MeV和10 MeV三种能量下，束线均能很好地满足要求。同时，还介绍了采用标准多极磁体的替代束流设计。
2014-03-21 physics.acc-ph
Reference Physics Design for 1 GeV Injector Linac and Accumulator Ring for Indian Spallation Neutron Source
作为正在进行的第十二个计划项目的一部分，题为“基于高能质子直线加速器的spiral中子源的研究与发展活动”，在注入器直线加速器和蓄电池环的各个子系统的物理设计工作已经在印度的RRCAT进行。对于1 GeV H注入器直线加速器，已经完成了各个系统的物理设计研究，并进行了端到端束流动力学模拟研究，以确保优化晶格满足严格的束流动力学标准。优化蓄电池环线性晶格的物理设计研究也已完成。从注入器直线加速器到储存环，以及从储存环到靶的束流传输线的设计研究目前正在进行中。本文叙述了注入器直线加速器和储能环各系统的物理设计。
2016-10-03 physics.acc-ph
Simulation study of a photo-injector for brightness improvement in Thomson scattering x-ray source via ballistic bunching
提高峰值亮度有利于汤姆逊散射X射线源的各种应用。为了提高散射X射线脉冲的峰值亮度，需要在电子束线中采用束流压缩的方法来实现散射电子束的短束流。本文研究了在典型的S波段正导光电注入器中，通过在射频电子枪后面增加一个短的射频直线加速器，利用弹道聚束压缩电子束，从而提高散射X射线脉冲峰值亮度的可能性。ASTRA数值优化表明，对于500 pC、10 ps半高宽的电子脉冲，峰值电流可以从~50 A增加到>300 A，而归一化的横向RMS发射度和RMS能量扩展几乎没有增加。相应地，汤姆逊散射X射线源的峰值亮度估计增加约3倍。
2013-04-20 physics.acc-ph
The Low Energy Beam Transport System of the New GSI High Current Injector
UNILAC的高电流性能进行了改进，取代了Wideroe prestripper加速器由一个ESTO和IH型DTL。此外，两个离子源终端之一配备了MUCIS和MEVVA型的高电流源。因此，从离子源到阴极入口的LEBT的重新设计是必要的。新的LEBT于1999年初安装。调试主要采用高强度氩束进行。获得的17emA Ar+比设计强度高出6emA。新的LEBT的预期性能实现了：高电流束的全传输，沿束线的亮度保存，同位素分离的所有元素，横向相空间匹配的超导直线加速器，和宏脉冲整形。特别是，高度的空间电荷补偿被证实。
2000-08-16 physics.acc-ph
PIP-II Injector Test Warm Front End: Commissioning Update
费米实验室质子改进计划II注入器试验的热前端（WFE）已被建造到其全长。它包括一个15 mA直流，30 keV的H-离子源，一个2米长的低能量束传输（LEBT）与开关偶极磁铁，2.1 MeV的连续波放电，其次是中能束传输（MEBT）与各种诊断和转储。本报告介绍了调试情况，重点是MEBT中的束流测量。特别地，具有注入升压器所需的参数（5 mA，20 Hz下的0.55ms宏脉冲）的射束被传输通过WFE。
2018-06-14 physics.acc-ph
Machine-learning approach for operating electron beam at KEK $e^-/e^+$ injector Linac
针对传统专家手动调谐加速器参数已近极限的问题，研究采用三种机器学习算法在KEK正负电子注入器直线加速器开展电子束调谐实验，实现了与熟练专家相当的调谐性能。
2024-01-26 physics.acc-ph
Generation of quasi continuous-wave electron beams in an L-band normal conducting pulsed RF injector for laboratory astrophysics experiments
我们报告的方法，以产生准连续波（CW）电子束的平均束流的毫安和平均束能量的几兆电子伏的脉冲射频注入器。潜在的应用是在DESY计划的实验室天体物理学计划。电子束的产生是基于一个专门设计的金属场致发射体的场致发射。准cw射束轮廓在枪腔的谐振频率下在随后的RF周期上形成。这是通过在枪下游的切割盘结构加速腔（助推器）中的散束来实现的。在束流动力学模拟中，可以通过调节助推腔的工作条件来调节束流的峰值和平均值。在特定位置（例如，等离子体实验的入口）是通过沿束线施加由电子束提供的磁聚焦场来执行的。本文介绍了一种微尖场致发射器的设计，并对该发射器进行了枪腔内电磁场仿真。利用粒子跟踪模拟方法对产生的准连续电子束参数进行了多参数优化。将介绍和讨论所获得的结果。此外，在PITZ枪的寄生场发射（PFE）电流（暗电流）的测量将被示例性地示出，以区分其数量级从所产生的束电流由所设计的场发射器。
2018-03-21 physics.acc-ph
RF injector design studies for the trailing witness bunch for a plasma-based user facility
基于等离子体的加速器作为用户设施的驱动器，由于其紧凑性和降低的成本，在全球范围内的兴趣正在增长。在这种情况下，EuPRAXIA合作正在为一个多GeV的等离子体加速器准备一个概念设计报告，该加速器具有出色的电子束质量，可以在几种应用中引导X射线自由电子激光的操作，这是光束亮度要求最高的。强流束动力学的研究已经进行了提供一个可靠的工作点的RF注入器，以产生一个高亮度的拖尾见证聚束适合在外部注入计划，无论是在粒子束和激光驱动的等离子体尾场加速。一个感兴趣的情况是产生的见证光束具有1 GeV的能量，小于1 mm-mrad的切片发射度和30 pC在10 fs的半高宽聚束长度，这变成3 kA的峰值电流在波荡器入口。在传统的类SPARC光电注入器中，验证束被成功地压缩到10 fs，在先进的高梯度X波段直线加速器中被提升到500 MeV，峰值电流为3 kA，有效值为：能散0.06%，横向归一化发射度0.5 mm-mrad，焦斑小于1 $μm$。本文介绍了射频注射器研究，旨在满足EuPRAXIA对基于等离子体的用户设施设计研究的要求。
2018-01-16 physics.acc-ph
Research on Brightness Measurement of Intense Electron Beam
目前对直线感应加速器电子束亮度的研究主要集中在高发射密度注入器上。利用2MeV的注入器对多脉冲强流（KA）电子束的亮度进行了研究，并利用时间分辨测量系统研究了三种测量方法（胡椒罐法、无磁场束准直器法、有磁场束准直器法）对束流亮度的测量。
2015-10-21 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
Control and calculation of the titanium sublimation pumping speed and re-ionisation in the MAST Neutral Beam Injectors
在中性束注入器中需要高抽运速度以最小化中性束的再电离。MAST上的中性束注入器使用钛升华泵。这些泵不具有恒定的泵送速度;它们的泵送速度取决于吸杂表面历史以及综合的和施加的气体负载。在本文中，我们报告了一种保持恒定的抽气速度的方法，通过不同的蒸发方案，适用于操作的MAST光束线的短和相对较长的光束脉冲通过测量的光束线中的压力。此外，MCNP代码，然后用于计算气体的轮廓在光束线通过调整输入泵浦速度，以匹配测量的压力。这允许将得到的气体分布用于再电离水平的计算，并给出了一个例子。
2014-01-30 physics.acc-ph physics.ins-det
Ion source development for the proposed FNAL 750-keV injector upgrade
目前，有一项拟议的FNAL 750 keV注入器升级计划，用于用新的离子源和200 MHz射频四重（RFQ）替换已有40年历史的费米国家实验室（FNAL）科克克罗夫特-沃尔顿加速器。现在使用的狭缝型磁控管将被类似于布鲁克海文国家实验室（BNL）使用的圆孔磁控管所取代。BNL的运行经验表明，由于功率效率更高，这种类型的源更可靠，寿命更长。电流源的开发工作是生产一种可靠的源，H束电流> 60 mA，重复频率15 Hz，脉冲宽度100 s，占空因数0.15%。该源将基于BNL的设计以及FNAL为高强度中微子源（HINS）所做的开发。
2012-07-30 physics.acc-ph
EuPRAXIA@SPARC_LAB: the high-brightness RF photo-injector layout proposal
在EuPRAXIA@ PRAXIA_LAB，先进的高亮度射频注入器和基于等离子体的加速器的独特组合将推动一个新的多学科用户设施。该设施目前正在INFN-LNF实验室（意大利弗拉斯卡蒂）与EuPRAXIA合作进行研究，将在外部注入配置中运行基于等离子体的加速器。由于在该配置中，等离子体阶段中的加速过程的稳定性和再现性受到RF生成的电子束的强烈影响，因此RF注入器设计的主要挑战与生成和处理高质量电子束有关。在过去几十年的研发活动中，高亮度RF光注入器在辐射产生和先进加速方案领域的关键作用已基本确立，使其成为驱动等离子体加速器的有效候选者，作为用户设施的试点。为EuPRAXIA@ ENUC_LAB项目提出了一种由高亮度S波段光注入器和先进的X波段直线加速器组成的射频注入器。在光电注入器中的电子束动力学已被探索通过模拟，导致高亮度，超短聚束与高达3 kA的峰值电流在先进的X波段直线加速器的入口处的升压。本文介绍了EuPRAXIA@ PRAXIA_LAB高亮度光电进样器以及性能优化和灵敏度研究，旨在实际检查所需工作点的鲁棒性和可靠性。
2018-02-25 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
Commissioning of te China-ADS injector-I testing facility
高能物理研究所10 MeV加速器驱动次临界系统（ADS）注入器-I试验台是一个试验装置，用于验证我国ADS项目的两种注入器设计方案之一（工作频率为325 MHz的注入器方案-I）。该注入器采用了输出能量为3.2MeV的四叶片铜结构超导体，超导段容纳了14个\b{eta} g=0.12的单辐腔、14个超导体和14个冷BPM。离子源自2014年4月开始安装，在注入器其余部分的安装阶段之间定期安排调试时间。连续波（CW）质子束通过注入器，获得了10 MeV的连续波质子束流，平均束流约为2 mA。这一贡献描述了迄今为止取得的成果和CW调试中遇到的困难。
2017-05-15 physics.acc-ph
Beam Operation for Particle Physics and Photon Science with Pulse-to-Pulse Modulation at KEK injector LINAC
本研究介绍了KEK注入器直线加速器采用50Hz脉冲间调制与基于事件的控制系统，为SuperKEKB对撞机及两台光子科学光源提供多特性束流的运行方案，梳理了该方案15年来的改进、系统耦合下的修改难点及跨领域需求协调经验。
2023-12-05 physics.acc-ph
Spin tracking of polarized protons in the Main Injector at Fermilab
费米实验室的主注入器（MI）目前产生能量为120 GeV的高强度质子束，用于各种物理实验。在MI中加速极化质子将为费米实验室丰富的自旋物理计划提供机会。为了实现极化质子束在费米实验室加速器复杂，详细的自旋跟踪模拟与现实参数的基础上现有的设施是必需的。本报告介绍了在MI使用一个单一的4-扭曲西伯利亚蛇，以确定相关的同步加速器的去极化自旋共振的研究。结果将首先提出一个完美的MI晶格，然后由一个晶格，包括真正的MI缺陷，如测得的磁场误差和四极错位。将讨论在主喷射器中保持极化的这些因素中的每一个的容差。
2017-12-27 physics.acc-ph
Sources of Emittance in RF Photocathode Injectors: Intrinsic emittance, space charge forces due to non-uniformities, RF and solenoid effects
电子束技术的进步是创造当前一代x射线自由电子激光和超快电子显微镜的核心。这些曾经奇特的设备已成为基础研究和应用科学的重要工具。对于这两种仪器来说，一个重要的射束技术是电子源，对于许多这些仪器来说，电子源是光阴极枪。光阴极电子枪的发明以及在空间电荷和射频力存在下的发射度补偿和束匹配的概念使得这些高质量的束成为可能。实现更明亮的光束需要在光电发射和光束的初始加速期间对阴极附近的电子动力学进行更精细的分辨率观察。此外，高亮度光束对由枪场和磁透镜的光学像差引起的退化更敏感。本文讨论了这些主题，包括由于光电发射物理，空间电荷效应靠近阴极的光束特性，以及由RF和螺线管场引入的光学畸变。这些现象的解析关系推导和数值模拟相比。
2016-11-26 physics.acc-ph
Secondary Electron Yield Measurements of Fermilab's Main Injector Vacuum Vessel
我们讨论了费米实验室的主注入器，这将有助于调查的电子云现象，通过直接测量的次级电子产率（SEY）的样品照射在加速器上的新安装所取得的进展。在X项目升级中，主注入器的光束强度将比目前的操作增加三倍。这可能导致射束受到来自电子云的不稳定性的影响。测得的SEY值可用于进一步约束模拟，并帮助我们外推到Project X强度。SEY测试台，开发与康奈尔大学和SLAC，是能够测量SEY从样品使用入射电子束时，样品偏置在不同的电压。我们介绍了试验台的设计和制造以及安装前对样品进行的初步实验室测试结果。
2013-01-29 physics.acc-ph
Intensity limits of the PSI Injector II cyclotron
我们调查的PSI注入器II高强度分离扇区等离子体回旋加速器的电流限制，在其目前的配置和建议的升级后。加速器驱动的次临界反应堆、中子和中微子实验以及医用同位素生产都受益于电流的增加，即使是在~ 10%的水平上：PSI回旋加速器提供了相关的经验。由于空间电荷在低束流能量下占主导地位，注入器是关键的。通过详细的数值模拟了解空间电荷效应和晕形成，为如何最大限度地提高提取电流提供了线索。模拟的空间电荷占主导地位的低能量高强度（9.5 mA DC）的机器，一个复杂的准直器设置在中央区域成形的束，是不平凡的。我们使用的OPAL代码，带电粒子光学计算的工具，在大型加速器结构和束线，包括三维空间电荷。我们有一个精确的模型，目前的生产）注射器II，工作在2.2毫安的电流。一个简单的模型，建议未来（升级）配置的回旋加速器也进行了研究。我们估计强度极限的基础上开发的模型，支持拟合的比例律和测量。我们已经能够进行更详细的分析，束参数和晕发展比以往任何研究。优化技术使模拟设置与Injector II参数和测量更好地匹配。我们表明，在生产配置的束流规模的权力与束的大小为3。然而，在较高强度下，4次幂缩放更适合，将限值设置为约3 mA。如果调整准直方案，可以产生高于迄今为止所实现的5 mA的电流。
2017-07-25 physics.acc-ph
Beam Dynamics Investigation of the 101.28 MHz IH Structure as Injector for the HIE-ISOLDE SC Linac
CERN的HIE-ISOLDE项目的第一阶段包括超导（SC）直线加速器升级，以将后加速放射性离子束的能量从2.8 MeV/u增加到10 MeV/u以上（A/q = 4.5）。在升级的准备，我们提出的助推器部分的正常传导（NC）REX-ISOLDE直线加速器的束流动力学研究，集中在101.28 MHz的叉指H模式结构（IHS），采用组合零度结构（KONUS），在超过3 MV/m的高梯度脉冲束的纵向发展。SC直线加速器中的横向发射度的演变关键取决于从现有直线加速器注入的粒子的纵向相空间分布，并且随着对上游束流动力学的更好理解，升级的性能可以被优化。在调试阶段的REX-ISOLDE直线加速器的数据进行分析，以了解在助推器中的光束的属性，并结合束流动力学模拟，其中包括现实领域的IHS，从模拟和扰动测量确定。
2010-06-01 physics.acc-ph
Design, optimization and experimental characterization of RF injectors for high brightness electron beams and plasma acceleration
在这篇文章中，我们分享我们的经验，有关新的光注入器调试在实验室测试设施。新的光注射器安装在现有的机器中，我们的目标不仅是改善最终光束参数本身，而且还改善日常操作中的机器处理。因此，除了纯光束表征，本文包含有关改进的信息，这些改进从机器维护的角度引入到新的光注入器设计中，以及我们通过使用新技术组装枪本身所获得的好处。
2022-12-12 physics.acc-ph physics.ins-det
H- Ion Source Development for the FNAL 750keV Injector Upgrade
新的FNAL 750 keV注入器升级，用于更换40岁的费米国家实验室（FNAL）Cockcroft-Walton加速器，具有新的离子源和200 MHz射频四极杆（Quadrupole），低能束流传输（LEBT）和中能束流传输（MEBT），已经建成，目前正在进行测试，然后在2012年关闭期间安装。新的氢离子源是一个圆孔磁控管，它是由吉姆阿莱西在布鲁克海文国家实验室（BNL）开发的。BNL的运行经验表明，由于功率效率更高，这种类型的源更可靠，寿命更长（约6至9个月）。在与BNL相似的占空因数下，我们期望在源变化之间具有可比较的寿命。新的源设计在15 Hz重复频率、250 μs脉宽和0.38%占空因数下可靠地产生90 mA的H束流。在LEBT末端测得的发射度水平为εH = 0.21πmm* mrad，垂直为εv = 0.17πmm* mrad。在35kV提取下，功率效率为60 mA/kW。本文将介绍源设计以及来自试验台和LEBT的数据。
2013-01-31 physics.acc-ph
The upgraded data acquisition system for beam loss monitoring at the Fermilab Tevatron and Main Injector
一个基于VME的数据采集系统的束流损失监测器已经开发出来，并在Tevatron和主注入加速器在费米实验室复杂的使用。当Tevatron在对撞机模式下运行时，对增强射束损失保护的需求是新设计的主要驱动力。在实施本系统之前，束流损失监测系统在对撞机操作期间被禁用，并且Tevatron磁体的保护依赖于失超保护系统。新的束流损失监测系统允许在对撞机的全部操作条件下设置适当的中止逻辑和阈值。该系统还在射束中止事件之前记录射束损失数据的历史以用于中止后分析。2006年秋季安装了主喷射器系统，2007年夏季安装了Tevatron系统。这两个系统都在2008年夏天全面运行。在本文中，我们报告的整体系统设计，提供了一个描述其正常运行，并显示了一些例子，其使用的主注入器和Tevatron。
2011-11-30 physics.acc-ph physics.ins-det
Design of MEBT for the Project X Injector Experiment at Fermilab
项目X注入器实验（PXIE）是项目X前端的测试平台，将于FY 12 -16在费米实验室完成。PXIE的挑战性目标之一是演示从最初的5 mA 162.5 MHz CW训练中形成具有任意选择的聚束模式的1 mA H束的能力。在2.1 MeV的中能束流传输中，通过将不需要的聚束转移到吸收体来进行聚束选择。本文介绍了MEBT的方案，并叙述了其元件的研制，包括冲击器和吸收器。
2013-01-31 physics.acc-ph
Accelerator Upgrades Required for Beam Operation at Fermilab in the PIP-II/DUNE Era
Fermi National Accelerator Laboratory（费米国家加速器实验室）
本文讨论了为接受和加速来自PIP-II的束流而需对费米实验室现有加速器复合体进行的升级，包括 Booster、Recycler Ring 和 Main Injector。
2026-05-08 physics.acc-ph
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
Tests of the CERN Proton Linac Performance for LHC-Type Beams
作为LHC注入器链的预注入器，CERN的质子直线加速器需要为质子同步加速器提供高强度（180mA）的束流。将提供在该强度下的测量结果。此外，直线加速器现在配备了来自莫斯科INR的束团形状监视器，这使得阿尔瓦雷斯坦克RF设置与模拟进行比较。
2000-08-17 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
The design of high-brightness ERL-FEL injector based on VHF electron gun
本文设计了基于VHF电子枪、100 pC电荷量的ERL-FEL注入器，通过BMad和ASTRA优化使束流发射度小于0.6 mm mrad、峰值电流超过18 A，并提出评估合并段纵向空间电荷效应的新方法及一种性能与zigzag合并器相当的新型合并器。
2024-10-23 physics.acc-ph
Effect of solenoid lens field on electron beam emittance
针对XFEL注入器低能区电子束发射度易受非线性场影响的问题，推导螺线管透镜像差导致的发射度增长近似解，明确磁场导数与束流半径的影响规律，并给出SACLA注入器透镜的设计参考。
2024-07-12 physics.acc-ph
A new Main Injector radio frequency system for 2.3 MW Project X operations
对于X项目，费米实验室的主注入器将需要提供高达2.3兆瓦的中微子生产目标的能量在60和120 GeV之间。为了达到上述功率水平，需要将电流束强度加速3倍。此外，主注入器的注入能量需要低至6 GeV。当前使用了30年的主注射器射频系统将无法提供所需的功率，需要一个新系统。将描述新系统的规格。
2012-08-15 physics.acc-ph
Updating the CSNS injector linac to 250 MeV with superconducting double-spoke cavities
为了将中国空间中子源（CSNS）二期的束流功率从100 kW提高到250 kW，将现有的80 MeV直线加速器注入器与RCS之间的80 m长束流传输线更换为另一种加速结构是重要措施之一。在本文中，我们提出了一种基于324 MHz双辐超导腔的方案。与超导椭圆腔和正常导电CCL结构不同，双辐腔属于TE模结构，其横向尺寸比TH模小。它可以作为DTL部分工作在基频，从而大大降低了射频系统的成本和复杂度，并且由于其较低的电荷密度和较大的纵向接受能力，束流动力学特性也得到了显著改善。此外，由于每个单元的带电粒子与电磁场之间的相互作用长度相对较长，因此与双频TH结构相比，它需要的单元数量相对较少，并且具有更大的速度接受能力。超导段由14个低温模块组成，每个模块包括3个超导腔和一个偶极子。讨论了腔和束流动力学设计的一般考虑，并给出了主要结果。
2014-05-02 physics.acc-ph
Developing a 50 MeV LPA-based Injector at ATHENA for a Compact Storage Ring
在激光驱动下，在等离子体中产生了相对论电子束，并成功地将其加速到具有GV/m梯度的高能。现在，是时候把重点放在激光等离子体加速（LPA）光束的应用。亥姆霍兹协会的“加速器技术亥姆霍兹iNfrA结构”（ATHENA）促进创新的粒子加速器和高功率激光技术。作为ATHENAe支柱的一部分，将开发由LPA驱动的几种不同的应用，例如紧凑型自由电子激光，医学成像和首次实现LPA束注入储存环。后一项工作是在德国电子同步加速器（DESY）、卡尔斯鲁厄理工学院（KIT）和耶拿亥姆霍兹研究所（HIJ）的密切合作下进行的。在KIT的cSTART项目中，正在准备一个紧凑的储存环，该储存环针对短聚束进行了优化，适合接受基于LPA的电子聚束。在这次会议的贡献，我们将介绍50 MeV的基于LPA的注入器，并给出了有关项目目标的概述。等离子体注入器的关键参数将被提出。最后，将总结项目的现状。
2021-06-21 physics.acc-ph
