Linac_Gen: integrating machine learning and particle-in-cell methods for enhanced beam dynamics at Fermilab
费米实验室开发的Linac_Gen工具结合机器学习与粒子云方法,采用多种算法实现相空间匹配速度十倍提升,提升束流模拟精度,在PIP-II项目中验证了其在加速器设计与研究中的效率和精度优势。
2024-06-24 physics.acc-ph
Quantitative description and correction of longitudinal drifts in the Fermilab linac
针对Fermilab直线加速器中束流纵向轨迹的日常漂移问题,提出将其表示为低能部分相移的方案,以实现漂移的简化可视化、提供明确补偿算法并评估补偿效率。
2024-07-24 physics.acc-ph
Radiation Shielding Analysis for the PIP-II Linac at Fermilab
质子改进计划II(PIP-II)[1]是费米实验室开发的,为实验室的实验提供强大的质子束。一个800兆电子伏的超导直线加速器-该项目的核心-目前正在建设中的巴达维亚,伊利诺伊州(美国)。完成后,超导直线加速器将成为费米实验室长基线中微子设施(LBNF)所需的1.2 MW(第1阶段)和2.4 MW(第2阶段)质子束的起点[2]。由于在加速器部件中不可避免地损失一部分束流,在正常运行和事故期间,在加速器隧道中将产生一定水平的辐射。本文研究加速器装置的辐射屏蔽设计。
2023-01-19 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
Beam Loss Monitoring with Fixed and Translating Scintillation Detectors Along the Fermilab Drift-tube Linac
针对费米实验室漂移管直线加速器沿线缺乏测量仪器的问题,提出利用固定式和平移式闪烁探测器研究其前两个腔体沿线的束流损失,以提供关键组件调试所需的诊断信息。
2023-05-23 physics.acc-ph
An 800-MeV superconducting LINAC to support megawatt proton operations at Fermilab
自2013年夏天以来,美国对高能物理优先事项进行了积极的讨论,导致费米实验室对现有加速器综合体未来发展的计划发生变化。特别是,X项目的范围缩小到在项目第一阶段支持长基中微子设施。该设施的名称改为PIP-II(质子改进计划)。这个新设施是现有质子改进计划的合理扩展,旨在使费米实验室的助推器和主注入器(MI)的平均功率增加一倍。它的设计和所需的研发与X项目密切相关。本文讨论了这一新设施的目标和变化的项目X直线加速器介绍,以支持这些目标。
2015-02-05 physics.acc-ph
Emittance and Phase Space Tomography for the Fermilab Linac
费米实验室直线加速器通过专门设计的光束线向MuCool测试区实验大厅提供可变强度的400 MeV光束,以便于测量直线加速器的束流发射度和特性。一个10米,无色散和无磁直线利用上游四极聚焦三重结合必要的直光束诊断,以充分表征横向光束特性。由于直线加速器不产生严格的椭圆相空间,必须对轮廓数据执行层析成像以检索相空间中的实际粒子分布。这是通过使用上游三元组的不同腰部聚焦条件旋转相空间分布并执行轮廓数据的去卷积来实现的。此处报告了使用此诊断部分的初步测量结果。
2013-01-28 physics.acc-ph
Notes on the design of experiments and beam diagnostics with synchrotron light detected by a gated photomultiplier for the Fermilab superconducting electron linac and for the Integrable Optics Test Accelerator (IOTA)
我们概述了在费米实验室加速器科学与技术(FAST)设施和集成光学测试加速器(IOTA)的电子直线加速器的束流实验的设计,基于同步光发射的电子在弯曲偶极子,检测与门控微通道板光电倍增管(MCP-PMT)。该系统既可用于射束诊断(例如,具有全动态范围的光束强度、逐圈光束振动等)以及用于科学实验,例如直接观察储存环中单个电子发射的辐射的时间结构。在电子直线加速器的下游端和IOTA环中的光子脉冲和光谱之间的相似性允许在直线加速器的调试期间测试装置。
2017-11-08 physics.acc-ph
Preliminary Modeling Of Radiation Levels At The Fermilab PIP-II Linac
PIP-II是费米实验室的旗舰项目,为实验室的实验提供强大的高强度质子束。PIP-II的核心是一个800 MeV的超导直线加速器。它将位于一个新的隧道与新的服务大楼,并通过一个新的传输线连接到目前的助推器。为了支持土木工程和机械一体化的设计,本文提供了初步的估计辐射水平在画廊的操作束流损失限制为0.1 W/m,通过蒙特卡罗计算与FLUKA和MARS 15代码。
2018-06-14 physics.acc-ph
Measurements of the Beam Longitudinal Properties in the Fermilab Linac
Fermi National Accelerator Laboratory(费米国家加速器实验室)
本研究通过BSM、BPM和WS测量Fermilab直线加速器400MeV H$^-$束流纵向参数,结合模拟推导纵向发射度和Courant-Snyder参数。
2025-09-16 physics.acc-ph
Beam Phase Space Tomography at FAST Electron Linac at Fermilab
FAST直线加速器已于2017年投入使用。该装置的实验计划需要具有良好定义的属性的高质量光束。光电注入器处的螺线管场、激光光斑形状、空间电荷力和其他效应可以扭曲光束分布并引入耦合。这项工作提出了一个耦合的4D情况下的束相空间层析成像的结果。将射束在两个平面中旋转180度,其中七个四边形,并且来自YaG屏幕的图像用于执行射束分布的基于SVD的重建。
2018-11-09 physics.acc-ph
LLRF System for the Fermilab PIP-II Superconducting LINAC
本文介绍费米实验室PIP-II 800 MEV超导直线加速器的LLRF系统设计,涵盖125个射频腔的场强与共振控制,处于最终设计评审阶段,并描述了测试性能。
2023-11-10 physics.acc-ph
Reconstruction of Beam Transverse Parameters in the Fermilab Side-Coupled Linac Using a Normalized Coordinate Framework
Fermi National Accelerator Laboratory(费米国家加速器实验室)
本文提出一种归一化坐标框架,用于在费米实验室边耦合直线加速器中重建束流横向参数,该方法可最大化丝扫描器测量信息,并适用于复杂光学条件下的束流二阶矩重建。
2026-09-18 physics.acc-ph
Automated RF Phase Adjustment for Beam Stabilization in the Fermilab Linac
University of Illinois at Chicago(芝加哥伊利诺伊大学);Georgia Tech Research Institute(佐治亚理工学院研究所);Fermi National Accelerator Laboratory(费米国家加速器实验室)
本研究提出基于机器学习的自动射频相位调整方法,利用合成数据增强模型训练,实现费米实验室直线加速器中束流稳定性的自动化校正。
2025-11-24 physics.acc-ph
Upgrade to Fixed and Translating Scintillation-based Loss Detector System in the Fermilab Drift Tube Linac
Fermi National Accelerator Laboratory(费米国家加速器实验室)
本文介绍了费米实验室漂移管直线加速器基于闪烁体的损耗检测系统升级,通过改进信号处理、数字化和远程操作实现更精确的束流监测和性能评估。
2025-11-21 physics.acc-ph
LLRF System Analysis for the Fermilab PIP-II Superconducting LINAC
Fermi National Accelerator Laboratory (FNAL)(费米国家加速器实验室);Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL)(劳伦斯伯克利国家实验室)
本文分析费米实验室PIP-II超导直线加速器LLRF系统架构,评估其反馈增益极限,确保满足125个腔体的场幅与相位调节要求。
2025-10-27 physics.acc-ph
The Linac Laser Notcher For The Fermilab Booster
在同步加速器机器中,束流提取是通过隔板和冲击磁铁的组合来完成的,这些磁铁将束流从加速器偏转到另一个加速器。理想情况下,冲击场必须在射束聚束之间上升/下降。然而,实际上,在射束脉冲上创建有意的无射束时间区域(aka“陷波”)以确保可以以最小的损耗提取射束。在费米实验室助推器的情况下,通过使用快速反冲器在加速器隧道内的屏蔽准直区域中沉积光束,在注入能量附近的环中产生凹口。随着射束功率的增加,期望以尽可能低的能量产生该凹口以使激活最小化。费米实验室质子改进计划(PIP)启动了一个研发项目,以建立一个激光系统,在750 keV的直线加速器光束脉冲内创建凹口。本次演讲将描述激光开槽机的概念,并讨论我们的现状,调试结果和未来计划。
2017-04-13 physics.acc-ph
An optical and terahertz instrumentation system at the FAST linac at Fermilab
FAST是费米实验室的一个设施,包括一个光电注入器,两个超导捕获腔,一个超导ILC式低温振荡器,以及一个用于研究非线性可积分束流光学的小环,称为IOTA。本文讨论了布局的光学传输系统,提供光辐射的外部位于条纹相机束长度测量,和太赫兹辐射的马丁-普普莱特干涉仪,束长度测量。它接受来自两个同步辐射端口的辐射在一个弯道聚束压缩机和衍射/过渡辐射屏下游的压缩机。它还可以从光谱仪磁体之后的过渡辐射屏或YAG屏获取信号,以测量能量-时间相关性。将介绍条纹相机和马丁-普普莱特的初步结果。
2018-03-02 physics.acc-ph
Initial Emittance Measurements of the Fermilab Linac Beam Using the MTA Beamline
MTA束线是专门设计的,以便于测量费米实验室直线加速器束流发射度和属性,利用一个长,10米,无元素直线。直线加速器束流被提取的400 MeV的静电斩波器位于助推器注入线的下游。该斩波器不能用于MTA束,因此整个直线加速器束脉冲被引导到MTA束线中。脉冲长度操纵由直线加速器上游端的750 keV静电斩波器提供,使用该装置,可以提供从8 μsec到50 μsec的完整直线加速器脉冲长度的束流。10米发射度测量直接利用并开始于12'屏蔽墙,该屏蔽墙将MTA实验大厅和束线短截线与直线加速器外壳分开。在屏蔽壁的上游安装了一个四极三重体,以便通过屏蔽壁将1.5-2”(~95%宽度)的大光束聚焦到位于屏蔽出口处的轮廓监测器上。另一个剖面监测器已安装在屏蔽墙上游,中央或焦点监测器上游约5 m处。使用三重态,产生小的0.2-0.5”光斑尺寸,用于此处报告的初始测量。正如本报告所示,位于中心轮廓监测器附近的小的近似束腰将未知线性光学参数的数量减少到两个柯朗-斯奈德参数β和ε,因为α或相位椭圆的旋转可以通过从该束腰传播光束包络来确定(使用描述漂移的简单线性传递矩阵)。
2012-09-25 physics.acc-ph
Commissioning and Operation of FAST Electron Linac at Fermilab
我们报告了费米实验室加速器科学与技术(FAST)设施的1.3 GHz超导RF电子直线加速器的束流调试和首次运行的结果。直线加速器的建设已经完成,机器于2017年投入使用。在ILC型SRF低温装置上获得了最大束流总能量约300 MeV,能量增益为250 MeV的记录。调整光注入器以产生频率为3 MHz、重复率为1 Hz的200 pC聚束串。本报告描述了机器调试的各个方面,例如SRF低温恒温器的调谐和束流光学优化。我们还提出了在两个月的运行,包括尾场的研究,先进的光束相空间操纵寄生进行的实验计划的亮点。
2018-11-09 physics.acc-ph
Controls at the Fermilab PIP-II Superconducting Linac
本文介绍费米实验室 800 MeV PIP-II 超导直线加速器采用 EPICS 替代 ACNET 的控制体系建设现状,包括工具选择、人员经验、CI/CD 环境及双系统统一接口协作。
2024-01-26 physics.acc-ph
An 8 GeV Linac as the Booster Replacement in the Fermilab Power Upgrade: a Snowmass 2021 White Paper
本文提出用 8 GeV 直线加速器替代费米实验室增强器,通过扩展 PIP-II 至 2 GeV 并新建 1300 MHz SRF 段至 8 GeV,将 DUNE 中微子束流功率提升至 2.5 MW 以上。
2023-06-02 hep-ex 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
Space charge dominated momentum spread and compensation strategies in the post-linac section of Proton Improvement Plan-II at Fermilab
针对 PIP-II 后直线加速器段空间电荷导致束流动量散布超标的问题,本文提出并优化了采用 debuncher cavity 的缓解策略,确保束流安全传输至 Booster 同步加速器。
2024-05-31 physics.acc-ph
Optimization of Superconducting Linac for Proton Improvement Plan-II (PIP-II)
PIP-II是费米实验室综合体的重要升级,将为LBNF的国际深地下中微子实验提供世界上最强的高能中微子束,并支持费米实验室的广泛物理计划。最终,PIP-II超导直线加速器将能够将$H-$ CW束加速到800 MeV,平均功率为1.6 MW。为了以如此高的功率运行直线加速器,必须严格控制束流损耗和束流发射度增长。在本文中,我们提出了一个强大的和有效的物理设计的PIP-II直线加速器超导部分的直线加速器选项的全局优化的结果。我们还研究了偶极校正器的非线性场对光束质量的影响,并通过统计分析得出了对场质量的要求。最后,我们评估需要纠正四极聚焦产生的半波,单辐加速腔。我们评估了通过改变直线加速器聚焦场的极性来控制机器中束流耦合的可行性
2022-09-06 physics.acc-ph
R&D On Beam Injection and Bunching Schemes In The Fermilab Booster
费米实验室致力于升级其加速器复合体,以支持强度前沿的HEP实验。正在进行的质子改进计划(PIP)使我们能够在NuMI中微子目标上达到700千瓦的光束功率。到下一个十年结束时,目前的400 MeV正常传导LINAC将被800 MeV超导LINAC(PIP-II)取代,其束流功率增加超过PIP设计目标的50%。在PIP和PIP-II时代,现有的助推器将发挥非常重要的作用,至少在未来二十年。与此同时,我们最近开发了一种创新的束注入和聚束方案的助推器称为“早期注入方案”,继续使用现有的400 MeV直线加速器和实施投入运行。该方案有可能将助推器光束强度从PIP设计目标增加>40%。该计划的一些好处已经显现。在本文中,我将描述该计划的基本原理,从最近的束流实验的结果,我们的经验与新的计划在操作中,目前的状况,问题和未来的计划。该方案与费米实验室当前和未来的强度升级计划非常吻合。
2017-04-26 physics.acc-ph
Early Beam Injection Scheme for the Fermilab Booster: A Path for Intensity Upgrade
在过去的十年中,费米实验室一直致力于强度前沿物理学,并致力于大幅提高中微子和μ子计划的平均束流功率。许多升级现有的注入加速器,即目前的400兆电子伏直线加速器和助推器,是在质子改进计划(PIP)的进展。质子改进计划II(PIP-II)建议用新的800 MeV LINAC取代现有的400 MeV LINAC,作为助推器的注入器,这将在其完成结束时将助推器的输出功率从PIP设计值增加近两倍。无论如何,费米实验室助推器将在未来近20年内发挥非常重要的作用。在这种情况下,我已经开发和研究了一种新的光束注入方案,称为“早期注入方案”(EIS)的助推器的目标是显着增加从助推器输出的光束强度,从而增加光束功率的HEP实验,甚至在PIP-II时代。如果实施该计划,还将有助于提高MI/RR中的滑移叠加效率。在这里,我目前的结果,从最近的模拟,梁的研究,目前的状况和未来的计划,新的计划。
2015-10-28 physics.acc-ph
Diagnostics for Linac Optimization With Machine Learning
费米实验室直线加速器提供400兆电子伏的H-束流到加速器链的其余部分。提供稳定的强度、能量和发射率是关键,因为它直接影响下游机器。为了应对由于下面将要描述的各种影响而导致的直线加速器输出的波动,我们正在努力实现基于机器学习(ML)的动态纵向参数优化。作为ML模型的输入,来自光束诊断的信号必须被很好地理解和可靠。在本文中,我们讨论了基于ML的优化以及诊断研究的初步结果的状态和计划。
2022-09-06 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
PIP-II Project Progress and Challenges
Fermi National Accelerator Laboratory(费米国家加速器实验室)
PIP-II 项目旨在建造新的超导直线加速器,以双倍能量和强度向助推器注入质子,并支持 LBNF 靶功率,文章介绍其设计目标、建设进展及运行挑战。
2026-09-15 physics.acc-ph
Fermilab PXIE Beam Diagnostics Development and Testing at the HINS Beam Facility
费米实验室正在计划建造X项目直线加速器的原型前端。X计划的注入器实验(PXIE)有望将1mA连续波H束加速到30MeV.该项目的一些主要目标是测试连续波整流器和H源、宽带逐束团束流斩波器和低能超导直线加速器。这种加速器的成功表征和操作对束线诊断提出了严格的要求。这些关键的束流测量包括束流电流、束流轨道、束流相位、束流长度、束流横截面和发射度、束晕和束尾以及宽带斩波器的消光性能。本文介绍了PXIE束流测量要求和仪器研制计划。还介绍了在费米实验室高强度中微子源(HINS)束设施测试其中许多仪器的计划。由于HINS已经是一个操作加速器,利用HINS进行仪器测试可以更快地开发所需的PXIE诊断。
2013-01-28 physics.acc-ph
The Advanced Superconducting Test Accelerator (ASTA) at Fermilab: A User-Driven Facility Dedicated to Accelerator Science \& Technology
费米实验室目前正在建造一个超导电子直线加速器,最终将作为加速器科学的用户驱动设施的骨干。这篇文章描述了加速器,并总结了使研究推力。有关该设施的详细说明,请参见[ \url{http://apc.fnal.gov/programs2/ASTA_TEMP/index.shtml} ]。
2013-04-01 physics.acc-ph
Observation of a H- Beam Ion Instability
本文报道了在费米实验室直线加速器上对H束不稳定性的观测结果.通过有意地在750 keV传输线中用不同的气体产生“高”背景压力,我们观察到相干横向束振荡。观察振荡所需的最小脉冲长度和振荡频率是背景气体的压力和质量的函数。振荡存在于两个横向平面中,并且在振幅增长中非常快地达到饱和。所观察到的束振荡特性与Raubenheimer和Zimmermann描述的“快束离子不稳定性”定量一致。这里所描述的效果发生在远离费米实验室直线加速器的正常工作范围,但可能是重要的许多未来的高强度加速器。
2000-08-19 physics.acc-ph
The Modeling of Time-Structured Multiturn Injection into Fermilab Main Injector (Microbunch Injection with Parasitic Longitudinal Painting)
本文介绍了时间结构的多匝注入与8-GeV超导RF质子驱动器,或ILC式直线加速器,或项目X直线加速器的升级主注入器的建模。直线加速器和升级的主注入器之间的射频失配将在射频相位方向上引起寄生纵向涂敷。研究了在纵向空间电荷存在的情况下,单射频系统和双射频系统的几种不同的射频参数选择方案。利用ESME(2003)数值模拟方法对微束团注入进行了研究,发现通过选择合适的射频参数,双射频系统可以克服多圈注入过程中束流强度对空间电荷的限制。谐波比(RH = H_2/H_1)为2.0、电压比(RV = V_2/V_1)为0.5的双射频系统最有利于减小主注入器中空间电荷的纵向和横向效应。
2012-08-05 physics.acc-ph physics.comp-ph
Fabrication experience of the pre-production PIP-II SSR2 cavities at Fermilab
质子改进计划II(PIP-II,[1])直线加速器将包括35个2型单辐谐振器(SSR 2)。总共将采购8个预生产SSR 2夹套腔体,并将5个安装在第一个预生产冷冻机中。夹套腔的机械设计已经完成,它将在本文中提出的制造和加工经验。将说明设计阶段接口、质量控制和采购方面的重要性以及制造过程中的经验教训。此外,开发研究将与其他设计验证测试一起提交。
2022-09-06 physics.acc-ph
Full-Cycle Simulations of the Fermilab Booster
本文使用 PyORBIT 代码对费米实验室增强器进行全周期 6D 模拟,研究 PIP-II 升级下束流功率翻倍导致的潜在损失与发射度增长,为运行场景提供参考。
2024-05-31 physics.acc-ph
Overview of the APT Accelerator Design
APT项目的加速器是一台100 mA CW质子直线加速器,输出能量为1030 MeV。高能射束传输(HEBT)将射束传送到光栅扩展器,光栅扩展器在靶/毯(T/B)组件处提供大的矩形分布。质子束在T/B中产生的散中子与氦-3反应产生氚。APT直线加速器的设计是一个集成的正常传导(NC)/超导(SC)质子直线加速器;机器架构已在其他地方讨论[1]。NC直线加速器由75 keV注入器、6.7 MeV 350 MHz射频四极杆、96 MeV 700 MHz CCDTL和700 MHz CCL组成,输出能量为211 MeV。这是其次是SC直线加速器,采用700 MHz的椭圆铌5细胞腔加速束到最终的能量。SC直线加速器有两个部分,优化为b =0.64和b =0.82的束流速度。每个部分由包含两个,三个或四个5-cell腔的低温模块组成,由1-MW 700-MHz速调管驱动。NC直线加速器中的单线态FODO晶格转变为SC直线加速器中的双线态聚焦晶格,在温暖的模块间空间中具有常规的四极磁体。这种双重晶格在HBT中继续。目前的直线加速器设计的概述。
2000-08-14 physics.acc-ph
Development and Testing of Tools for ORM Measurements and Quadrupole Centering
Fermi National Accelerator Laboratory(费米国家加速器实验室)
本文介绍为费米实验室Linac2调试开发的自动化ORM测量与四极磁铁对中工具,通过低振幅多频率激励和DFT分析实现,并在400 MeV直线加速器上测试验证。
2026-09-25 physics.acc-ph
Design of a high-power compact SRF linac for industrial applications of e-beam irradiation
费米实验室开发了一种新的概念,用于工业电子直线加速器使用Nb3Sn涂层技术和传导冷却。这些传导冷却直线加速器可以在连续波操作中产生高达10 MeV的电子束能量,并通过组合几个模块来达到更高的功率(>=1 MW)。我们的机器结构紧凑,重量轻,可安装在移动平台上,有望实现新的现场环境修复应用,如城市地区的废水处理、X射线医疗设备灭菌和创新的路面应用。在本文中,我们突出了这样一台机器的1兆瓦设计的几个方面。详细计划见Dhuley等人(2022)Phys.Rev.Accel.梁25,041601。
2022-08-02 physics.acc-ph physics.ins-det
Time-drift Aware RF Optimization with Machine Learning Techniques
本文研究利用机器学习算法实现费米实验室直线加速器的自动化射频调谐,通过时间漂移感知建模同时优化输出能量并校正相位振荡,以应对环境变化引起的腔体频率漂移和离子源波动。
2023-07-10 physics.acc-ph
Low Level RF Control for the PIP-II Accelerator
PIP-II加速器是费米实验室加速器综合体的升级,将用800 MeV超导LINAC取代现有的400 MeV室温LINAC。这次升级的一部分包括一个新的注入方案,该方案对空腔的LLRF控制系统提出了严格的要求。在本文中,我们讨论了PIP-II加速器的挑战和LLRF系统的现状,该项目。
2018-03-22 physics.acc-ph
Experimental Study of Beam Dynamics In The PIP-II MEBT Prototype
质子改进计划第二阶段(PIP-II)是费米实验室注入复合体的升级计划,其核心部分是800 MeV,2 mA CW SRF直线加速器。PIP-II直线加速器前端的原型称为PIP-II注入器测试(PIP 2 IT)正在费米实验室建造。到目前为止,已经组装并调试了15 mA DC、30 keV H离子源、2 m长的低能束运输器(LEBT)、2.1 MeV CW离子源以及随后的10 m中能束运输器(MEBT)。MEBT逐束团斩波系统和低不受控束流损失的要求对束流包络及其变化提出了严格的限制。测量了MEBT中的横向和纵向束流动力学,束流电流范围为1-10 mA。几乎所有的测量都是用10 μs的光束脉冲进行的,以避免损坏光束线。本报告介绍了测量的横向光学与差分轨迹,重建的束包络与刮刀和艾利森发射度扫描仪,以及束团长度测量与快速法拉第杯。
2018-08-24 physics.acc-ph
CW RF system of the Project-X accelerator front end
X计划的CW直线加速器的前端包含一个H源、一个X射线管、一个带有束流斩波器的中等能量传输线和一个SC低β直线加速器,它可以将H-从2.5 MeV加速到160 MeV。SC单辐谐振器(SSR)将用于直线加速器,因为费米实验室已经成功开发并测试了β =0.21的SSR。两个制造的腔实现了2.5倍以上的设计加速梯度。其中一个腔体完全修整,例如,焊接到具有集成慢调谐器和快调谐器的氦容器上,并在CW状态下进行测试。β =0.21 SSR的成功测试使我们有信心将这种类型的腔用于低β(0.117)和高β(0.4)。这两种类型的空腔都在开发中。在本报告中,基本的约束,参数,电磁和机械设计的所有三个SSR腔,和第一次测试结果的β =0.21 SSR。
2012-02-09 physics.acc-ph
A Simulation of the Photoionization of H- Together with the Subsequent Tracking of the Liberated Electrons
为支撑费米实验室 PIP-II 超导直线加速器的非拦截式束流剖面测量设计,研究结合 CST 电磁仿真数据在 MATLAB 中构建仿真,实现 H- 光电离产生的自由电子的数量、位置计算及输运追踪。
2023-10-04 physics.acc-ph
Testing the DAE LLRF system with a PIP-II SSR2 Cavity
Bhabha Atomic Research Center(巴哈原子研究中心);Fermi National Accelerator Laboratory (FNAL)(费米国家加速器实验室)
本文介绍印度 DAE 与 Fermilab 联合研制的 PIP-II LLRF 系统,在通过仿真器测试后部署于 325 MHz SSR2 超导腔,在 5 MV/m 梯度下完成 SEL 与 GDR 模式验证。
2025-10-20 physics.acc-ph
Submacropulse electron-beam dynamics correlated with higher-order modes in a Tesla-type cryomodule
在费米实验室加速器科学与技术(FAST)设施进行实验,以阐明TESLA型超导射频腔中的长程尾流场(LRW)的影响。特别是,我们研究了高阶模式(HOM)中产生的八个腔的cryomoplasticity(CM)由于离轴转向与校正器位于上游的CM约4米。我们已经观察到相关的submacropulse质心摆动的几百微米和质心振荡在~240 kHz的射频BPM数据CM后。进入CM的入口能量为25 MeV,并且出口能量为100 MeV,在50束脉冲串中具有125 pC/b和400 pC/b。对这些实验结果进行了机器学习培训方面的评估,这些培训将用于为Linac Coherent Light Source-II injector CM的调试计划提供信息。
2021-12-01 physics.acc-ph
Wakefields In Superconducting RF Cavities and The Impact on VUV Free-electron Laser Oscillator Performance
本研究基于FAST设施的超导射频直线加速器,利用GINGER和MINERVA/OPC代码模拟,验证了在120 nm和13.4 nm波长下实现VUV和EUV自由电子激光振荡器饱和的可行性,并首次评估了腔内尾场引起的发射度稀释及质心偏移对性能的影响。
2023-10-20 physics.acc-ph