Expression of Interest in R&D towards a Neutrino Factory Based on a Storage Ring and a Muon Collider
我们正在探索基于μ子存储环的中微子工厂的可行性。在这种情况下，nu_mu和nubar_e的光束来自mu-粒子的衰变（或者，nubar_mu和nu_e来自mu+）。μ子来自于兆瓦级质子束入射到核目标上产生的低能π介子的衰变。μ子被捕获到磁通道中，通过液氢中的电离“冷却”，加速到50 GeV量级的能量，并注入存储环。一个非水平的环可以将中微子束传送到一个现场探测器，也可以传送到两个相隔全球距离的场外探测器。这样的中微子工厂是现有加速器技术的一个具有挑战性的扩展。这也是一条通往μ子对撞机的自然之路，因为这两个设施在储存环上游有许多共同的元素。在正式的设计研究之前，必须在几个关键领域进行研发，例如详细的模拟和实际的目标和冷却实验。这是在国家实验室和大学推进加速器物理学领域的一个极好的机会。
1999-11-06 physics.acc-ph
Perspectives for Muon Colliders and Neutrino Factories
高亮度μ子束是未来的设施，如中微子工厂，希格斯工厂或多TeV μ子对撞机所需要的。研发路径涉及许多方面，其中对入射μ子束的冷却至关重要。
2016-06-02 physics.acc-ph
A High-Intensity H- Linac at CERN Based on LEP-2 Cavities
鉴于欧洲核子研究中心加速器复合体可能向更高的质子强度发展，设计了一个具有4 MW束流功率的2.2 GeV H-直线加速器，用于与基于μ子的中微子工厂的质子驱动器的蓄能器和压缩机环连接。该直线加速器的高能部分可以使用2000年底LEP对撞机退役后的大部分射频设备（超导腔和速调管）。最近的结果有关低β超导腔，直线加速器设计的主要特点进行了说明。完整的直线加速器为基础的质子驱动器的设施进行了概述，并强调了对直线加速器设计的要求，具体到中微子工厂的影响。
2000-08-18 physics.acc-ph
Mitigating Radiation Impact on Superconducting Magnets of the Higgs Factory Muon Collider
最近对希格斯玻色子的发现提高了人们对低能中光度μ子对撞机作为希格斯工厂（HF）的兴趣。HF储存环（SR）的初步设计是基于cos-theta Nb 3Sn超导（SC）磁体，线圈内径范围从50 cm的相互作用区域中的16 cm的电弧。线圈横截面的选择是基于操作裕度、场质量和失超保护考虑因素，以提供用于束管、氦通道和内吸收器（衬里）的足够空间。在62.5-GeV μ子能量和每束2 x 10^12 μ子的情况下，μ子衰变产生的电子在SC磁体中沉积约300 kW，或前所未有的1 kW/m动态热负荷，这对应于多MW室温当量。基于建立的详细MARS 15模型和密集的模拟，为整个SR设计了一个复杂的保护系统，以使SC线圈中的峰值功率密度安全地低于失超极限，并将冷质量的动态热负荷降低100倍。该系统包括紧密的钨掩模在磁体互连区域和椭圆形钨衬垫优化每个磁铁。
2015-01-29 physics.acc-ph
From Neutrino Factory to Muon Collider
在总结了中微子工厂和μ子对撞机之间的重要共同点之后，讨论了它们的主要区别。这些包括更大的冷却因子（六维发射度约为10^6），更少的μ子聚束（每个电荷可能只有一个），以及加速到更高的能量，这意味着一些冷却和加速子系统的技术选择显着不同。最后的储物戒指也大不相同。然而，中微子工厂可以作为通往μ子对撞机的关键垫脚石。
2011-02-08 hep-ph physics.acc-ph
The Higgs Factory Muon Collider Superconducting Magnets and Their Protection Against Beam Decay Radiation
低能中光度μ子对撞机（MC）正在研究作为一个可能的希格斯工厂（HF）。来自μ子衰变的电子将在HF对撞机环的超导磁体中沉积超过300 kW。这对MC储存环（SR）和相互作用区（IR）中使用的超导（SC）磁体提出了重大挑战。提出了在大孔径中提供高操作梯度和磁场的磁体设计，以容纳由于低\b{eta} * 而产生的大尺寸μ子束，以及冷却系统以拦截来自衰变电子诱导的簇射的大量热沉积。晶格元件MC SR中热沉积的特定分布需要大孔径磁体来容纳厚的高Z吸收体以保护SC线圈。基于开发的MARS 15模型和密集的模拟，一个复杂的辐射防护系统的对撞机SR和IR的设计，使超导线圈的峰值功率密度低于失超极限，并减少动态热沉积在冷质量的一个因素100。该系统由紧密的钨掩模在磁体互连区域和椭圆形钨衬垫在磁体孔径优化为每个磁体。它还减少了对撞机探测器中的背景粒子通量。
2018-07-19 physics.acc-ph
The Experimental Program for High Pressure Gas Filled Radio Frequency Cavities for Muon Cooling Channels
为了给多TeV对撞机提供10 $^{34}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$量级的亮度，需要一束强烈的μ子。由于多MW质子束与碳或汞靶碰撞产生的μ子具有较大的相空间，因此需要显著的六维冷却。通过电离冷却--唯一能在μ子寿命内工作的冷却方法--和发射度交换，希格斯工厂或更高能量对撞机所需的发射度是可以实现的。设计了一种利用充气射频腔的冷却通道，以提供所需的冷μ子束。这些RF腔的技术发展已经从击穿研究，通过束测试，介质加载和再入腔设计。这些实验的结果进行了总结。
2017-12-22 physics.acc-ph
A Pulsed Synchrotron for Muon Acceleration at a Neutrino Factory
4600 Hz脉冲同步加速器被认为是一种用于中微子工厂的4 - 20 GeV/c超导RF腔加速冷μ子的手段。通过低机器占空比加上100微米厚的晶粒取向硅钢片和250微米直径的铜线，涡流损耗被控制在低于1兆瓦。具有在单个磁体内交替的20 T/m梯度的组合功能磁体形成晶格。μ子存活率为83%。
2003-10-06 hep-ex physics.acc-ph
Higgs boson muon collider factory: h0, A, H studies
最近在LHC上发现了希格斯玻色子，质量接近125 GeV/c，我们重新提出了研究和建造μ子对撞机希格斯工厂来研究S通道中的希格斯粒子[1]。这是第一作者在1992年首次提出的。研究希格斯玻色子对于寻找新物理学的线索至关重要。能源部MAP计划的形成，6D μ冷却方法的最新进展，模拟和瞄准使其成为此时启动的可行项目。这个对撞机可以放在FNAL的网站上。
2012-04-30 hep-ph physics.acc-ph
Studies toward a Candidate IDS Neutrino Factory Front-End Configuration
介绍了IDS中微子工厂的一个前端方案。该方案是基于研究2A的例子捕获，聚束和相位能量旋转的μ子从质子源的中微子工厂，和目标是捕获的最大数量的μ子在一串201.25 MHz的射频聚束。我们提出了一个候选发布场景，该场景略短于研究2A示例，其参数针对较小的磁场和梯度进行了优化。我们考虑性能的变化与可实现的梯度，获得可接受的捕获与降低梯度。我们还考虑到生产目标性能的变化，并根据成本研究的实际要求制定规格。
2012-07-17 physics.acc-ph
Solving Critical Problems of the Muon Collider Higgs Factory: Optics, Magnets and their Protection, Detector Backgrounds
目前正在研究一个低能中光度μ子对撞机（MC），作为可能的希格斯工厂（HF）。来自μ子衰变的电子将在HF对撞机环的超导磁体中沉积超过300 kW。这对MC储存环（SR）和相互作用区（IR）中使用的超导（SC）磁体提出了重大挑战。提出了磁体设计，其在大孔径中提供高操作梯度和磁场以容纳大尺寸的μ子束（由于低β *），以及冷却系统以拦截来自由衰变电子引起的簇射的大量热沉积。MC SR晶格元件中的热沉积的分布需要大孔径磁体，以便容纳厚的高Z吸收体来保护SC线圈。基于开发的MARS 15模型和密集的模拟，一个复杂的辐射防护系统的对撞机SR和IR的设计，使超导线圈的峰值功率密度低于失超极限，并减少动态热沉积在冷质量的一个因素100。该系统由紧密的钨掩模在磁体互连区域和椭圆形钨衬垫在磁体孔径分别优化每个磁铁。这也减少了对撞机探测器中的背景粒子通量。
2022-03-17 physics.acc-ph
Front End And HFOFO Snake For a Muon Facility
中微子工厂或μ子对撞机需要捕获和冷却大量的μ子。在中微子工厂和μ子对撞机的情况下，研究了质子源靶产生的μ的俘获、聚束、相能旋转和初始冷却等情况。它们需要一个从靶开始的漂移段、一个聚束段和一个通向冷却通道的α-δE旋转段。目前优选的冷却通道设计是横向和纵向冷却μ+和μ-的“HFOFO蛇形”配置。介绍了设计的现状，并讨论了各种变化。
2016-12-28 physics.acc-ph
Helical Six-Dimensional Muon Ionization Cooling Channel with Gas-Filled RF Cavities
研究了螺旋形磁通道中六维μ子的电离冷却。通过求解精确的哈密顿量来分析评估冷却性能，并在数值模拟中重现。用于螺旋通道的关键梁元件之一是实现紧凑的冷却通道的填充有浓氢气的RF腔。此外，腔内的束流诱导气体等离子体可以产生等离子体聚焦效应。这将产生极小的电子感应加速器功能，实现极低发射度束流。
2018-05-31 physics.acc-ph
Reducing backgrounds in the higgs factory muon collider detector
125 GeV希格斯工厂（HF）μ子对撞机（MC）的初步设计已经确定了HF探测器上巨大的本底载荷。这与12倍更高的μ介子衰变概率在HF相比，以前研究的1.5 TeV MC。作为MARS 15优化研究的结果，它表明，与精心设计的保护系统中的相互作用区域，在机器探测器接口和探测器内，可以减少背景率到一个可管理的水平，类似于实现优化的1.5-TeV的情况下。HF探测器背景的主要特点，提出的配置发现。
2014-09-05 physics.acc-ph physics.ins-det
A hybrid six-dimensional muon cooling channel using gas filled rf cavities
一种替代的冷却方法，以防止射频击穿磁场的描述，同时减少所有六个相空间尺寸的μ子束。在这个过程中，冷却是通过减少离散吸收器中的电离能损失来实现的，并且通过充气射频腔来补充仅在纵向方向上的动量损失。气体填充腔的优点是它们可以在磁场中以高梯度运行而不击穿。通过这种方法，我们证明了我们的通道可以实现6维相空间体积的几个数量级的减少。借助于数值模拟，我们证明了我们提出的通道的传输是可比的等效通道与真空射频腔。最后，我们讨论了气体和工作压力的选择的通道性能的敏感性。
2017-09-07 physics.acc-ph
Muon Collider/Neutrino Factory: Status and Prospects
在1990年代，一项国际合作一直在研究建造和操作一台高能高光度$μ^+μ^-$对撞机的可能性。这样一台机器可能是将我们的发现范围扩展到LHC之外的首选方法。最近，一个不断增长的合作正在探索存储μ子束“中微子工厂”的潜力，以阐明中微子振荡。中微子工厂可能是μ子对撞机的一块有吸引力的垫脚石。它的建造可能在未来十年内可行，可能对中微子物理学产生重大影响。
2000-01-25 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
Muon Cooling Progress and Prospects for an S-channel Muon Collider Higgs Factory
基于μ子的加速器有可能使强度和能量前沿的设施成为可能。μ子储存环可以作为高精度的中微子源，μ子对撞机是TeV或多TeV对撞机的理想技术。近年来，μ子加速器设计的进展稳步推进。关于6D μ子冷却，现在存在提供超过5个数量级的发射度降低的详细且现实的设计。此外，探测器性能研究表明，适当的像素和定时分辨率，在对撞机探测器的背景可以显着减少，从而使高质量的物理结果。由于在μ子系统的设计和模拟、技术开发和系统演示方面的这些和其他进展，基于μ子存储环的中微子源和μ子对撞机似乎比以往任何时候都更可行。μ子对撞机现在可以说是多TeV轻子对撞机和S通道希格斯通道最引人注目的方法之一。
2015-11-04 hep-ex physics.acc-ph
Simulation of plasma loading of high-pressure RF cavities
通过数值模拟研究了掺1%干空气的高压氢气射频腔的μ子束诱导等离子体负载。使用了电磁代码SPACE，它可以解决相关的原子物理学过程，包括μ子束电离、电子附着到掺杂剂分子以及电子-离子和离子-离子复合。模拟研究已进行了实际μ子冷却通道的典型参数范围内。
2017-11-06 physics.acc-ph
Muon Collider Higgs Factory for Snowmass 2013
我们提出了建设，并详细描述，一个紧凑的μ子对撞机s通道希格斯工厂。
2013-08-09 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
A Cost-Effective Design for a Neutrino Factory
在美国，欧洲和日本的中微子工厂的设计。这种类型的设施从高能储存环中的μ子衰变中产生强烈的中微子束。在美国，2001年完成了中微子工厂的第二次详细可行性研究。自从那份报告发表以来，人们在μ子束的聚束、冷却和加速方面提出了新的想法。我们已经将这些想法纳入了新的设施设计中，我们将其命名为研究2B（ST2B），这将比FS2设计节省大量成本。
2005-11-10 physics.acc-ph
Operation of normal-conducting RF cavities in multi-tesla magnetic fields for muon ionization cooling: a feasibility demonstration
电离冷却是产生明亮μ子束的首选方法。这种冷却技术需要在DC螺线管磁体的多特斯拉场内的正常传导、射频（RF）加速腔的操作。在这些条件下，腔体表现出对RF击穿的增加的敏感性，这可能损坏沟道组件并对沟道长度和传输效率施加限制。我们提出了一个解决问题的击穿在强磁场。我们报告，第一次，稳定的高真空，铜腔操作在梯度超过50 MV/m，并在外部磁场为3特斯拉。这消除了先前在电离冷却通道设计中固有的重大技术风险。
2018-07-10 physics.acc-ph
Storage Ring And Interaction Region Magnets For A μ+μ- Higgs Factory
低能μ子对撞机（MC）为研究最近发现的希格斯玻色子提供了独特的机会。然而，由于在该机器中具有适度冷却的相对大的束流发射度，因此需要大孔径高场超导（SC）磁体。磁铁还需要足够的余量，以在μ子衰变簇射的大辐射负载下工作。GB/T12500 - 1991 125 GeV c.o.m.超导偶极和四极的通用技术条件Higgs Factory的平均光度约为2 × 10 ~（**）31 cm ~（-2）s ~（-1）。磁体的概念设计和参数的报告。还报道和讨论了磁边缘场对束流动力学的影响以及红外和晶格磁体的辐射防护。
2014-09-18 physics.acc-ph
Study of high pressure gas filled RF cavities for muon collider
μ子对撞机是下一代高能轻子对撞机的重要候选者。在多特斯拉磁体中操作RF腔是μ子加速器和冷却通道中的关键要求。然而，真空RF腔中的最大RF梯度受到外部磁场的强烈限制。由于在强磁场中能产生高的射频加速梯度，同时又能进行电离冷却，因此有人提出了用浓氢气体填充射频腔的方案。腔的关键问题是消耗相当大量的RF功率的束诱导等离子体。在费米实验室用强质子束测量了由束流诱导等离子体引起的射频负载。通过在致密氢中掺杂电负性气体，等离子体负载效应显著减轻。结果表明，该腔在μ子对撞机束流作用下是可行的。本报告介绍了最近的进展情况。
2015-02-06 physics.acc-ph
Towards the optimal energy of the proton driver for a neutrino factory and muon collider
从HARP实验的质子从钽靶产生π介子的截面数据已与建议的中微子工厂或μ子对撞机的前端通道的接受度进行卷积，并在HARP测量的全相空间上积分，以确定μ子产额的束能量依赖性。这允许确定用于这些项目的质子驱动器的最佳束流能量。由于厚靶中强子簇射的发展，对截面数据进行了与束流能量有关的放大校正。结论是，对于恒定的束流功率，产额在束流能量约为7 GeV时最大，但在4<Tbeam < 11 GeV时，产额在最大值的10%以内，在Tbeam低至2 GeV时，产额在最大值的20%以内。这一结果与使用哪一个HARP组的结果以及使用哪一个π介子发生器计算厚靶效应无关。
2010-11-11 hep-ph physics.acc-ph
The Case for a Muon Collider Higgs Factory
我们建议建造一个紧凑的μ子对撞机希格斯工厂。这样一台机器每年可以产生高达14，000个8 \sim 10^{31} cm^-2 sec^-1的干净希格斯粒子，从而能够最精确地测量质量、宽度和希格斯-汤川耦合常数。
2013-07-23 hep-ph physics.acc-ph
Accomplishments of the Heavy Electron Particle Accelerator Program
μ子加速器计划（MAP）已经完成了一项为期四年的关于μ子对撞机可行性和使用中微子储存μ子束的研究。这项研究在其目标上取得了广泛的成功，建立了从125 GeV希格斯工厂到超过10 TeV的重轻子对撞机（HLC）的可行性，以及探索使用微中子储存环（MSR），并建立了MSR可以提供$ν_e (\barν_e)$和$\barν_μ$ $(ν_μ)$束的工厂级强度。对撞机和中微子工厂系统的关键组成部分已经确定。已经获得了所有这些组件的可行设计和详细模拟，包括一些初步的硬件组件测试，为未来的实施奠定了基础，在资源可用的情况下，精确的物理目标变得明显。
2016-12-22 physics.acc-ph
A Possible Hybrid Cooling Channel for a Neutrino Factory
中微子工厂需要强度大且冷却良好（在横向相空间中）的μ子束。我们讨论了一种混合方法的线性四维冷却通道组成的高压充气RF腔-可能允许高梯度而不击穿-和离散LiH吸收剂提供必要的能量损失，导致所需的μ子束冷却。我们报告模拟的通道的性能和它的比较与真空的情况下，我们还简要讨论了技术和安全问题与充满高压氢气的空腔。即使出于安全原因可能需要额外的窗口，通道性能也与我们设计所基于的原始全真空可行性研究2a通道相当。如果测试表明，充满气体的RF腔可以有效地操作与电离粒子的强束通过它们，我们的方法将是一个有吸引力的方式，避免可能的击穿问题与真空RF通道。
2010-05-18 hep-ph physics.acc-ph
Conditioning and Future Plans for a Multi-purpose 805 MHz Pillbox Cavity for Muon Acceleration
设计并建造了一个805 MHz的RF药盒腔，用于研究μ子对撞机或中微子工厂的μ子束加速和冷却技术。该腔可以在真空或100个大气压的压力下，在室温或在77 K的液氮浴中工作。该腔体的设计便于组装和拆卸，采用铝密封件的螺栓结构。为了对最适合对撞机或工厂的材料和几何形状进行真空和高压击穿研究，腔体端壁的表面可以用不同的材料（例如铜、铝、铍或钼）和不同的几何形状（例如成形窗口或网格结构）来代替。该腔体被设计成适合费米实验室MuCool测试区的5特斯拉螺线管。在本文中，我们提出了真空调节的结果，并讨论了在5特斯拉磁场的测试计划。此外，我们还讨论了铍（一种材料研究表明是理想的对撞机或工厂）端壁的测试计划。
2013-01-30 physics.acc-ph
MICE: The International Muon Ionization Cooling Experiment
μ子束流的电离冷却是中微子工厂或μ子对撞机的关键技术之一。一项国际合作正在卢瑟福阿普尔顿实验室进行一项实验，以证明μ子电离冷却。我们的目标是在2010年完成这项实验。
2006-01-19 physics.acc-ph
Recent Progress Towards a Cost-Effective Neutrino Factory Design
中微子工厂，每年从高能储存的μ子束向远程探测器发送$>10^{20}$衰变中微子，已被建议作为精确测量中微子混合矩阵的最终工具。在进行了两轮主要侧重于可行性的设计研究之后，最近一轮研究开始了成本优化进程。新的想法包括使用高频射频腔的μ子“相位旋转”和在非缩放FFAG环中的快速μ子加速。世界范围内的中微子工厂研发工作旨在本十年结束前证明所需技术的可行性。如果这一努力是成功的，下一轮的中微子实验证实了需要一个中微子工厂，及时决定进行中微子工厂建设将是可能的。
2005-07-04 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
R&D efforts towards a neutrino factory
中微子工厂的研发工作进行了概述，特别强调了μ子冷却问题和收集的数据进行目标优化。
2008-12-16 physics.acc-ph physics.ins-det
Muon Acceleration Concepts for NuMAX: 'Dual-use' Linac and 'Dogbone' RLA
我们总结了目前的状态，μ子加速的概念，旨在未来的中微子工厂。这些研究的主要目的是通过探索冷却系统的复杂性和加速器复合体的可接受性之间的相互作用来降低总体成本，同时保持性能。为了确保短寿命的μ子有足够的存活，加速必须在高平均梯度下发生。对大的横向和纵向接受度的需要将加速系统的设计驱动到初始低的RF频率，例如，325 MHz，然后随着横向尺寸随着能量的增加而缩小，其增加到650 MHz。在这些频率下的高梯度正常传导RF腔需要极高的峰值功率RF源。因此，超导RF（SRF）腔被选择。我们考虑两个成本效益的方案，用于加速μ子束的可分级中微子工厂：探索所谓的“两用”直线加速器的概念，其中相同的直线加速器结构用于加速H负和μ子，或者，一个基于多通（4.5）“狗骨”RLA的SRF高效设计，可扩展到多通FFAG类弧。
2017-08-03 physics.acc-ph
Muon colliders and neutrino factories
在过去的十年里，在开发产生、捕获和加速O（1021）μ子/年所需的概念和技术方面取得了重大进展。这一发展为新型中微子源（中微子工厂）和新型极高能轻子-反轻子对撞机（μ子对撞机）铺平了道路。本文综述了中微子工厂和μ子对撞机的动机、设计和研究进展。
2012-02-09 physics.acc-ph
Phase rotation of muon beams for producing intense low-energy muon beams
低能量μ子束对于罕见的衰变研究很有用，这为高能对撞机无法解决的新物理提供了途径。然而，μ子是在与所需的低能量不匹配的宽能量范围内产生的。在本文中，我们概述了一种相位旋转的方法，以显着提高低能量μ子的强度。μ子是由短脉冲质子驱动器产生的，并在产生后的漂移空间中形成时间-动量相关。一系列的射频腔被用来聚束μ子和相位能量旋转聚束到约100 MeV/c的动量。然后，另一组射频腔被用来将μ子束减速到低能量。这获得了每8 GeV质子约0.1 μ子，这明显高于目前计划的Mu 2 e实验，并将使下一代罕见衰变搜索和其他强μ子束应用成为可能。
2016-06-30 physics.acc-ph
Muon Collider Lattice Concepts
μ子对撞机在晶格设计中提出了许多具有挑战性的问题-低β星，小周长，大物理和动态孔径-必须解决这些问题，以便实现它为高能物理提供的独特机会。这一贡献提出了基本的解决方案，使人们有可能实现的目标，为能源前沿对撞机和希格斯工厂的Nb 3Sn磁体参数。
2018-06-22 physics.acc-ph
Gamma Factory high-intensity muon and positron source: Exploratory studies
本文探索了基于伽马工厂高强度光子束的替代方案，旨在将μ子和正电子源强度提升至少三个数量级，并实现每秒产生10^13个μ子和10^16个电子/正电子的目标。
2023-10-17 hep-ex physics.acc-ph
A complete demonstrator of a muon cooled Higgs factory
最近发现的125 GeV的希格斯粒子改变了所谓的希格斯工厂的兴趣，即一个μ + μ-对撞机，其充分冷却的强度约为每个符号的6 10^12 μ子，重复率为15-50 p/s，光度高达10^32 cm-2 s-1。这个过程是S态H_0标量的直接产生。它的部分宽度可以在干净的条件下进行研究，并具有显着的精度。借助极化的mu->e nu nu衰变电子的衰变频率，可以在（WW）通道中测量到约+-100 keV（deltaE/E <10^-6）的Ho质量。为了达到所需的纵向和横向发射度，描述了一个非常规的，但非常小的几米半径的环的级联的实现。物理学要求和已经进行的许多研究表明，在H_0物理学计划之前但足以实现的下一步可能是实际实现全尺寸μ介子冷却演示器。演示器的正确操作可以在一些不同加速器中已经存在的非常低强度的μ子束的帮助下进行初步探索。只有在初步的冷却实验成功之后，才能最终证明建立具有适当光度的设施所需的额外但相对传统的组件。希格斯工厂的终极μ + μ对撞机可以位于现有的CERN或FNAL站点内。
2013-08-29 hep-ph physics.acc-ph physics.ins-det
2GeV Superconducting Muon Linac
μ子对撞机和中微子工厂需要大量动能在50 GeV以上的μ子。μ子的生存需要高梯度的直线加速器。来自μ子冷却系统的μ子束的大的横向和纵向发射度意味着需要大的接受加速系统。这两个要求明确指出了基于超导技术的直线加速器。本文介绍了基于LANL研制的计算机程序的2GeV超导μ子直线加速器的设计。该设计基于当今可用的技术或在不久的将来可用的组件。
2000-08-19 physics.acc-ph
RF cavity design and beam loading effects in the rectilinear cooling channel for a muon collider
European Organization for Nuclear Research (CERN)（欧洲核子研究中心）；Northern Illinois University（北伊利诺伊大学）；Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）
本文针对缪子对撞机直线冷却通道的束流负载问题，开展带束窗铜腔的RF设计与效应分析，提出考虑束流横向分布的新型数值补偿方法，为实现高亮度缪子对撞机提供关键技术支撑。
2026-08-10 physics.acc-ph
Muon capture for the front end of a muon collider
讨论了μ+-μ-对撞机μ子捕获前端的设计。在前端，靶上的质子束会产生次级π介子，这些介子会漂移到俘获传输通道中，衰变成μ介子。一系列射频腔将产生的μ子束形成不同能量的束串，使束串排列成（几乎）相等的中心能量，并启动电离冷却。然后，μ子被冷却并加速到高能量，进入储存环进行高能高光度碰撞。我们最初的设计是基于有点类似的前端的国际设计研究（IDS）中微子工厂。
2012-02-23 physics.acc-ph
Report of the ICFA Beam Dynamics Workshop 'Accelerators for a Higgs Factory: Linear vs. Circular' (HF2012)
本文是ICFA束流动力学研讨会“希格斯工厂加速器：线性与圆形”（HF 2012）的总结报告。它讨论了四种类型的加速器作为希格斯工厂的可能候选者：线性e+e对撞机，圆形e+e对撞机，μ子对撞机和光子对撞机。比较包括：物理范围、性能（能量和亮度）、升级潜力、技术成熟度和准备程度以及需要进一步研发的技术挑战。
2013-02-15 hep-ex physics.acc-ph
Novel Application of Density Estimation Techniques in Muon Ionization Cooling Experiment
国际μ子电离冷却实验（MICE）旨在首次展示μ子束电离冷却，并构成未来中微子工厂或μ子对撞机研发的关键部分。束冷却减小了由束占据的相空间体积的大小。非参数密度估计技术允许非常精确地计算μ子束相空间密度及其由于冷却而增加。本文研究了这些密度估计技术，并将其应用于各种条件下MICE中μ子束尺寸的减少。
2017-10-13 physics.acc-ph
The NuMAX Long Baseline Neutrino Factory Concept
一个中微子工厂，所有种类的中微子产生的μ子衰变等量被描述为一个设施在强度前沿的精致精度提供理想的条件，最终中微子的研究和理想的补充长基线设施，如LBNF在费米实验室。预计将分阶段建造，逐步增加复杂性和性能，利用费米实验室等现有实验室的现有或拟议设施。一个试探性的布局的基础上，提供了相当大的节省机会的再循环直线加速器进行了讨论，以及其可能的演变，如果和物理学的要求时，μ子对撞机。提出了各个阶段的暂定参数，以及必要的研发，以解决技术问题，并证明其可行性。
2018-05-07 hep-ex physics.acc-ph
Muon Cooling Research and Development
描述了MuCool的R&D计划。MuCool的目标是开发μ子束电离冷却所需的所有关键硬件。这项工作将导致更详细地了解这种硬件的建造和运营成本，以及可用于建造中微子工厂或μ子对撞机的优化设计。这项工作是由一个广泛的合作，包括物理学家和工程师从许多国家实验室和大学在美国和国外进行。预期的工作时间表将导致电离冷却足够好地建立，从而可以在本十年结束之前基于坚实的技术基础做出中微子工厂的建设决定。
2003-06-23 hep-ph physics.acc-ph
A Complete Scheme of Ionization Cooling for a Muon Collider
提出了在三台特定μ子对撞机上产生和冷却μ子束的完整方案。这些μ子对撞机的参数。该计划从一个拟议中的中微子工厂的前端开始，该工厂生产两种μ子符号的束流。慢螺旋晶格中的发射度交换冷却降低了纵向发射度，直到有可能将列车合并成单个束，每个符号一个。在所有维度上的进一步冷却应用于进一步缓慢螺旋晶格中的单束。采用4K高温超导体，在50T超导磁体中实现了最终横向冷却到所需参数。每个元素的初步模拟。
2007-11-27 physics.acc-ph
Emittance Measurement in MICE
μ子电离冷却是制备中微子工厂或μ子对撞机所需的高亮度光束的唯一实用解决方案。卢瑟福阿普尔顿实验室正在开发的μ子电离冷却实验（MICE）正在安装有史以来第一套粒子探测器，用于测量进出冷却室的200 MeV/c左右μ子束的发射率，并测量冷却室的性能。两个相同的“发射计”（一个在螺线管磁场中的精确的光纤跟踪器和一个50 ps的飞行时间站）测量每个μ子的六个相空间坐标。另一个TOF平面和两个切伦科夫计数器确保了入射μ子束的纯度。下游的电子/μ子量热计消除了衰变电子的污染。
2008-10-11 physics.acc-ph
Neutrino Factory R&D Efforts
储存μ子束中微子工厂被认为是精确测量MNSP矩阵元素和灵敏测试三中微子混合图像一致性的最佳选择。既然所有三个混合角都被证明是非零的，那么建造中微子工厂的动机就很强烈了。少数可行性问题仍然悬而未决，是正在进行的研发的主题。这些R&D工作的进展情况进行了说明。
2013-12-04 hep-ph physics.acc-ph
Helical channel design and technology for cooling of muon beams
基于螺旋螺线管（HS）磁体和氢加压RF（HPRF）腔等新发明，正在使用数值模拟开发用于捕获和冷却明亮μ子束的新型磁性螺旋通道设计。我们接近μ子对撞机所需的一百万个六维相空间（6D）缩减因子。最近的实验和模拟结果。
2012-02-07 physics.acc-ph
The RFOFO Ionization Cooling Ring for Muons
实用的电离冷却环可以降低中微子工厂或μ子对撞机设计的成本或提高性能。这里模拟的环使用了逼真的三维场。环的性能与美国第二次中微子工厂研究中使用的线性冷却通道相比毫不逊色。理想环的归一化6D发射度降低了约240倍，而线性通道的归一化6D发射度仅为15倍。我们还研究了这种\textit{real-world}效应作为窗口的吸收体和射频腔，并留下空的晶格单元注入和提取。对于现实的条件下，环减少归一化的6D发射率的一个因素的49。
2005-04-14 hep-ex physics.acc-ph
Recent results from MICE on multiple Coulomb scattering and energy loss
低发射度的μ子束为中微子工厂的强烈的、特征良好的中微子束和μ子对撞机上的多TeV轻子-反轻子碰撞提供了基础。国际μ子电离冷却实验（MICE）将演示电离冷却，这是一种减少μ子束所占相空间体积的技术。MICE是通过一系列步骤构建的。数据是在2016年和2017年在Step~IV配置中获取的，该配置经过优化，用于研究液氢和氢化锂的性质。将描述正在进行的分析的初步结果。
2018-05-18 physics.acc-ph
Muon Collider design status
μ子对撞机（MC）是由G. I. Budker和A. N. Skrinsky几十年前-现在被认为是后LHC时代能源前沿机器最令人兴奋的选择。一个国家μ子加速器计划（MAP）正在美国形成，其最终目标是在费米实验室建立一个具有c.o.m.的MC。能量范围为1.5-3 TeV，光度约为1-5 \times 10^{34} cm^{-2}s^{-1} 1。作为MC的第一步，它设想建造一个中微子工厂（NF）进行高精度中微子实验。提出了NF-MC复合体的基线方案，并讨论了其主要部件的可能选择。
2012-02-10 physics.acc-ph
Thermomechanical rf breakdown from magnetically focused field emission in high-gradient normal-conducting cavities
Northern Illinois University（北伊利诺伊大学）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）；Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室）
本文通过追踪真实场图中的场致发射电子，验证了局部轰击模型在高梯度常导腔磁聚焦射频击穿中的适用性，并解析评估了热机械响应，为强磁场下高梯度射频运行提供参考。
2026-09-23 physics.acc-ph
A Sensitivity Study for a MICE Liquid Hydrogen Absorber
国际μ子电离冷却实验（MICE）致力于研究能够为中微子工厂提供所需性能的μ子冷却通道。目标之一是实现高达0.1%的发射度降低测量的绝对精度。本文介绍了Monte Carlo方法对满足测量精度要求的液氢允许密度变化的研究结果。
2004-11-08 physics.acc-ph
A Complete Scheme for a Muon Collider
给出了1.5 TeV质心μ子对撞机的生产、冷却、加速和环的完整方案，以及两台高能对撞机的参数。该计划从一个拟议中的中微子工厂的前端开始，该工厂产生两种μ子符号的束流。在长周期螺旋晶格中的六维冷却降低了纵向发射度，直到有可能将列车合并成单个束，每个符号一个。在所有维度上的进一步冷却被应用于进一步的螺旋晶格中的单束。最终横向冷却到所需的参数是在50吨级。
2007-09-18 physics.acc-ph
