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
H- Beam formation simulation in negative ion source for CERN's Linac4 accelerator
本研究改造ONIX三维粒子模拟蒙特卡洛程序，模拟CERN Linac4单孔径H⁻离子源的束形成与引出过程，并通过实验结果进行基准验证。
2023-01-31 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
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
Operation of the H- Linac at FNAL
费米国家加速器实验室（FNAL）直线加速器已经运行了52年。在大约四年内，它将被一台新的800 MeV超导机器取代，即PIP-II SRF直线加速器。在目前的配置中，直线加速器提供400兆电子伏的氢离子，并通过电荷交换将质子注入助推器同步加速器。尽管它的年龄，直线加速器是FNAL复合体中最稳定的加速器，在日常操作中可靠地发送22 mA。我们将讨论操作的状态，光束研究和计划。
2022-09-06 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
Linac
直线加速器（直线加速器）是允许通过电磁场加速带电粒子通过线性轨迹的系统。这种加速器在基础研究和工业中有多种应用。本文的第一部分将介绍用于加速粒子束的主要装置，而在第二部分中，将突出纵向和横向束动力学的基本原理。最后有一小段专门介绍射频四极杆（英语：Radiofrequency quadrupole）。
2021-03-30 physics.acc-ph
Continuous wave superconducting radio frequency electron linac for nuclear physics research
CEBAF，连续电子束加速器设施，自1995年以来一直积极服务于核物理研究界作为一个独特的前沿国际资源。这CW电子直线加速器（直线加速器）在美国能源部的托马斯·杰斐逊国家加速器设施（杰斐逊实验室）继续发展作为一个精确的工具，识别核内的结构和动力学。超导RF（SRF）技术一直是CEBAF的重要基础，首先是4 GeV的机器，然后是6 GeV，目前能够达到12 GeV。我们审查的发展，实施和性能的SRF系统CEBAF从早期开始的12 GeV时代的调试。
2016-11-17 physics.acc-ph
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
Terahertz radiation source using an industrial electron linear accelerator
高功率（$\sim 100$ kW）工业电子直线加速器（直线加速器）用于辐照应用，用于食品的巴氏杀菌、医疗废物的消毒等。我们提出，来自这样的工业直线加速器的高功率电子束可以首先通过波荡器以产生强大的太赫兹（THz）辐射，并且从波荡器出来的废电子束仍然可以用于工业应用。这将提高高功率工业直线加速器的利用率。我们已经进行了计算的自发发射的波荡器，以表明，对于典型的参数，连续太赫兹辐射具有功率的顺序为$μ$ W可以产生，这可能是有用的许多科学应用。
2015-12-13 physics.acc-ph
A final focus system for injection into a laser plasma accelerator at the ARES linac
ARES（加速器研究实验在SINBAD）是一个直线加速器在SINBAD（短创新束和加速器在DESY）设施在DESY。ARES的设计是将传统的基于RF的加速器技术的可再生光束与新颖但仍处于实验阶段的加速技术相结合。它的目标是在100-150 MeV的光束能量下产生亚fs到几fs范围内的高亮度超短电子束团，适合注入到新型加速实验中，如介质激光加速（DLA）和激光驱动等离子体加速（LPA）。本文报道了用于注入ARES LPA实验的最终聚焦系统的概念设计和模拟，包括永磁四极杆（PMQ）、足够的共线激光和电子输运纵向空间、所需诊断空间和LPA装置。空间电荷效应起着重要的作用，并包括在内。对ARES电子聚束在激光驱动等离子体中的聚焦和输运进行了模拟。几个错误的影响进行了模拟，并报告。
2021-02-17 physics.acc-ph
Scaling Law of Beam Break-Up for the Single Ultrashort Bunch in RF Linac
飞秒束流是目前国际加速器研究的热点。高峰值电流束团会导致束流分裂现象。本文提出并得到了射频直线加速器中单个超短聚束分裂随电流的标度律。对几何尾迹、表面粗糙度尾迹和阻力尾迹的标度功率因子分别粗略估计为1/6、1/6和1/3。
2010-12-08 physics.acc-ph
Pulse-to-pulse Beam Modulation and Event-based Beam Feedback System at KEKB Linac
对KEKB和光子工厂的射束注入以50 Hz的脉冲到脉冲调制进行。每20 ms切换三个非常不同的光束，以便将这些光束同时注入KEKB HER、LER和光子工厂（PF）。人类操作员在这三个虚拟加速器中的一个上工作，这三个虚拟加速器对应于三倍加速器参数。PF注入的束流电荷和产生正电子的初级电子相差50倍，PF和HER注入的束流能量相差3倍。因此，束流稳定性对操作参数是敏感的，并且如果加速器设备中发生任何不稳定，则必须对这些虚拟加速器执行束流参数调整。为了解决这一问题，设计了束流能量反馈系统，该系统可以独立地响应每个虚拟加速器。
2010-06-13 physics.acc-ph
Tuning of LANSCE 805-MHz High-Energy Linear Accelerator with Reduced Beam Losses
抑制束流损失是高强度直线加速器成功运行的关键。从历史上看，侧耦合的805 MHz LANSCE直线加速器模块的场幅度和相位值是使用众所周知的delta-t调谐程序来保持的。通过使用匹配四极杆在具有加速器晶格的4D相空间中调整束椭圆来执行束与加速器的横向匹配。为了改善加速器的调谐性能和减少束流损失，需要对质子直线加速器束流能量沿加速器长度的斜坡进行控制。H-束能量的飞行时间测量现在被用于确认和改进沿着直线加速器的能量斜坡的总体控制。飞行时间方法利用在示波器处使用来自射束的直接信号的射束能量的绝对测量，以及当射束通过安装的delta-t拾取回路时测量的RF相位的差。采用了新研制的BPPM数据采集系统。沿着加速器的束流能量测量与相位扫描、速调管输出功率控制和Δ-t方法一起，允许加速器的调谐更接近于原始设计并减少直线加速器产生的损耗。文中详细介绍了改进后的整定过程以及整定和运行的结果。
2020-02-20 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
Beam Loss in Linacs
束流损失是高强度加速器中的一个关键问题，在设计和运行阶段都花费了大量的努力来最大限度地减少损失并将其保持在可管理的水平。随着新的加速器变得越来越强大，束流损失变得更加严重。用于H-离子束的直线加速器，例如橡树岭Spiritus中子源的直线加速器，与H+（质子）直线加速器相比，具有更多的损失机制，例如为欧洲Spiritus中子源设计的直线加速器。有趣的H-束损失机制包括残余气体剥离、H+捕获和加速、场剥离、黑体辐射和最近发现的束内剥离机制。束晕形成和离子源或RF打开/关闭瞬变是H+和H-加速器两者常见的束损失机制的示例。机器保护系统在限制光束损失方面起着重要作用。
2016-08-08 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
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
Beam-based RF Station Fault Identification at the SLAC Linac Coherent Light Source
加速器产生的信号太多，小运营团队无法实时监控。此外，这些信号中的许多信号只能由具有多年经验的主题专家解释。因此，加速器性能的变化可能需要与专家进行时间密集的磋商，以确定根本问题。在这里，我们专注于一个特定的异常检测任务的射频（RF）站在直线加速器相干光源（LCLS）。现有的射频站诊断带宽有限，导致信号缓慢且不可靠。因此，异常检测目前是一个手动过程。我们提出了一种基于波束的方法，使用来自波束位置监测系统的一次又一次的数据来识别加速器状态的变化;通过将基于波束的异常与来自RF站的数据进行比较，我们识别了变化的来源。我们发现，我们提出的方法可以完全自动化，同时识别更多的事件与更少的误报比单独的RF站诊断。我们的自动故障识别系统已被用来创建一个新的数据集，调查之间的相互作用的RF站和加速器的性能。
2022-11-02 physics.acc-ph
Linear accelerators
射频直线加速器可用作同步加速器的注入器，也可用作产生强粒子束的独立加速器，因为它们能够以高重复率加速高束流。本讲座介绍了它们的主要特点，回顾了直线加速器中使用的不同类型的加速结构，并介绍了直线加速器束流动力学的主要特点。在此基础上，提出了现代质子直线加速器的结构，特别强调了高能和高束流功率的应用。
2013-03-27 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
Dielectric Loaded Waveguide Terahertz LINACs
本文针对圆柱形介质加载波导太赫兹直线加速器，综合初始电子能量、脉冲能量与宽度及结构尺寸等因素，提出解析/数值优化指南和设计图，以最大化电子最终动能。
2024-12-04 physics.acc-ph
A New Method for Compensation and Rematch of Cavity Failure in C-ADS Linac
对于在诸如加速器驱动系统的应用中使用的质子直线加速器，由于操作的性质，束流故障率必须比类似加速器的通常性能低几个数量级。为了保持短的恢复时间、高的重复性和极低的束流丢失频率，必须强制性地施加容错机制。本文提出了一种创新的和具有挑战性的方式补偿和重新匹配的腔失败使用快速电子器件和现场可编程门阵列（FPGA）代替嵌入式计算机来完成的束流动力学的计算。示出了使用遗传算法进行优化的FPGA的等效模型的构建方法。通过与TRACEWIN仿真结果的比较，验证了该机制的准确性和正确性。
2016-01-26 physics.acc-ph
5 (Upgradable to 25 keV) Free Electron Laser (FEL) Facility
利用再循环超导射频（SRF）直线加速器（linac）的自由电子激光（FEL）设施提供了实现比类似成本的非再循环直线加速器大大约五倍的光子能量的机会。> 4GeV SRF，cw，电子直线加速器可用于驱动产生5keV光子的FEL。SLAC国家加速器实验室，能源部（DOE）的基础能源科学（BES）实验室，建议在现有的直线加速器隧道的一部分，利用4 GeV的非循环，SRF，直线加速器。>对于与拟议的SLAC战略类似的初始投资，再循环SRF直线加速器系统可以提供5 keV光子能量的4 GeV电子，并提供25 keV光子能量的升级路径。约占初始投资三分之一的进一步支持将为额外的SRF直线加速器和低温能力提供升级资金，足以提供与欧洲XFEL相匹配的25 keV光子的电子能量。
2013-11-01 physics.acc-ph
Energy Measurements by Means of Transition Radiation in novel Linacs
先进的直线加速器设计可以使用光学渡越辐射（OTR）屏来测量束斑尺寸;例如，在基于等离子体的加速器（EuPRAXIA@ ELI-LAB）或康普顿机器（伽马束源@ELI-NP）中预见到这样的屏。光学跃迁辐射角分布强烈地依赖于光束能量。由于OTR屏幕通常放置在沿直线加速器的几个位置以监测束包络，因此可以沿机器执行分布式能量测量。此外，在等离子体加速器中，Single Shot能量测量可用于测量等离子体相互作用之后的发射到发射的能量变化。初步测量了100 MeV电子的OTR角分布。在本文中，我们讨论了这种测量的光束发散和其他参数的灵敏度，以及所需的分辨率和所需的升级传统的OTR诊断，作为一个例子，收集的数据在ECONOLAB。
2018-02-12 physics.acc-ph
Study on the microwave ion source of 100-MeV proton linac
微波离子源被用作韩国多用途加速器综合体（KOMAC）的100-MeV质子加速器的离子源。离子源的规格为50 keV的能量和20 mA的峰值电流。等离子体使用磁控管以CW模式操作，并且使用位于提取电源中的半导体开关提取脉冲束。基于脉冲电压和脉冲电流测量了束流特性。同时，还建立了离子源束流特性测试台，对离子源束流特性进行了离线研究。本文介绍了该离子源的脉冲束流特性和实验台的安装情况。
2016-06-14 physics.acc-ph
An Investigation of Optimised Frequency Distributions for Damping Wakefields in X-Band Linacs for the NLC
在NLC（下一代直线对撞机）中，每个单独的加速器结构（或加速器单元）中的小偏差将引起尾场，尾场将束流从其电轴踢出。这种尾流场可能导致BBU（束分裂），或者至少会稀释束的发射度。在SLAC已经设计并测试了几种高斯失谐结构[1]，在本文中，我们探索了具有可能更好的阻尼特性的新分布。通过约5,000个结构的光束的进展监测相空间和结果。[1]J.W. Wang等人，TUA 03，LINAC 2000
2000-08-30 physics.acc-ph
Quarter-wave shift for an extra pass in an energy recovery linac
Université Paris-Saclay, CNRS/IN2P3, IJCLab（巴黎萨克雷大学、法国国家科学研究中心/欧洲核子研究组织国际合作实验室）
本文提出一种多通道能量回收直线加速器在最高能量下增加额外通道的运行模式，通过四分之一波相移实现束流电流加倍，并利用初步模拟验证了其可行性。
2026-10-06 physics.acc-ph
Dipole Mode Detuning in the Injector Linacs of the NLC
JLC/NLC项目的注入式直线加速器包括预加速器、e+驱动直线加速器和$e- booster, and the $ e+助推器。前三台将是S波段机器，最后一台是L波段机器。我们已经证明，通过单独使用失谐在这些直线加速器的加速器结构设计中，我们将有可接受的公差发射度增长由于注入抖动和结构失调，对于标称（2.8ns）和交替（1.4ns）聚束间距。
2000-12-21 physics.acc-ph
Overview of LLRF System for iBNCT Accelerator
在茨城中子医学研究中心，正在开发用于iBNCT（茨城-硼中子捕获疗法）的基于加速器的中子源，该中子源使用8 MeV质子直线加速器和基于铍的中子产生靶。质子直线加速器由一个前置加速器和一个DTL组成，与J-PARC质子直线加速器的前半部分基本相同。然而，这里只有一个高功率速调管被用作RF源来驱动两个腔，这两个腔具有非常不同的Q值和响应。从2016年6月起，基于cPCI的数字反馈系统应用于iBNCT加速器。它不仅可以作为加速场反馈的控制器，还可以作为智能操作器同时对两个腔进行自动调谐，特别是在RF启动过程中达到全功率。详细情况将在本报告中说明。
2018-10-12 physics.acc-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
Practical design of alternating-phase-focused linacs
在常规直线加速器中的常规磁横向聚焦代表了它们的成本和复杂性的高部分。通过使用称为交替相位聚焦的技术，可以从射频场获得横向和纵向聚焦。合适的序列的设计一直是困难的，没有直接的理论支持，抑制了交替相位聚焦的采用。综合报道的细节和新的物理和技术的结果，在一个新的，通用的方法设计实用的交替相位聚焦直线加速器。具有高能量增益因子的非常长的序列被证明，其动机是希望加速粒子超过500-600能量增益的因子。该方法被证明与简单的动力学和没有空间电荷，以后的空间电荷和更精确的元素的合并是直接向前的。交替相位聚焦现在可以成为直线加速器设计师技能表中的另一种实用方法。除了常规的磁聚焦之外，还可以使用交替相位聚焦，并且交替相位聚焦可以用于使处理期望量的射束电流所需的附加磁聚焦的量最小化。
2014-04-21 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
Low Level RF System of the LIGHT Proton Therapy Linac
LIGHT（用于图像引导强子疗法的直线加速器）项目的启动是为了开发一种模块化质子加速器，其能量高达230 MeV，用于癌症治疗。该加速器由三种不同的加速结构组成：射频四极加速器、侧耦合漂移管加速器和耦合腔加速器。这些加速结构工作在750 MHz（MHz）和3 GHz（SCDTL，CCL）。加速器RF信号由低电平RF（LLRF）系统生成、分配和控制。LIGHT LLRF系统基于Instrumentation Technologies的商用解决方案，可根据项目进行定制。该LLRF系统具有高幅度和相稳定性、200 Hz频率下监测来自RF网络和加速结构的RF信号、集成实时接口的RF脉冲整形、RF击穿检测和热谐振频率校正反馈。LLRF系统控制集成在前端控制器（FEC）中，将其连接到LIGHT控制系统。在这方面的贡献，我们提出的AVO LLRF系统的主要特点，它的操作和性能。
2022-10-14 physics.acc-ph
Fast longitudinal beam dynamics optimization in x-ray FEL linear accelerators
对于下一代光源中的高效X射线自由电子激光（FEL）辐射来说，高峰值电流、平坦的纵向相空间电子束是理想的。为了获得这样的束流，需要包括线性和非线性效应的直线加速器（linac）的广泛设计。在本文中，我们提出了一个集总纵向束动力学模型的快速优化的电子束通过加速器的纵向相空间。该模型比现有的跟踪程序快得多，并且与全三维逐元素多粒子模拟也显示出良好的一致性。我们将此模型应用于一个并行的多目标差分进化优化程序，现有的LCLS-II超导直线加速器的设计，并获得了显着更高的核心峰值电流比原设计的最佳解决方案。
2019-08-09 physics.acc-ph
Study of Nonlinearities and Small Particle Losses in High Power Linac
俄罗斯加速器中心开发的高功率直线加速器的概念是基于使用独立定相的SC谐振器，它们之间有四极透镜。谐振器的类型和参数以及聚焦结构沿着直线加速器变化，以优化束流动力学和直线加速器的特性。利用计算机模拟软件SPECIION，对直线加速器中束流在三维加速场和聚焦场中的演化进行了研究。模拟包括所有的非线性外部场和空间电荷力。基于粒子轨迹的光谱特性分析，对粒子束中的粒子损失进行了估算。
2000-08-22 physics.acc-ph
Beam Switching and Beam Feedback Systems at KEKB Linac
KEK的8-GeV电子/ 3.5-GeV正电子直线加速器已经运行了非常不同的束流规格的下游环，KEKB，PF和PF-AR。为了在这些射束模式之间可靠地操作，智能射束切换和射束反馈系统自其调试以来已经被开发和使用。软件面板用于选择四种光束模式中的一种，并且在大约两分钟内执行切换序列。序列中的大多数项目都是简单的操作，然后是故障恢复。磁体标准化部分消耗了大部分时间。加速器操作员可以很容易地重新安排顺序。使用这个软件，直线加速器束流模式每天大约转换50次。为了稳定直线加速器的束流能量和轨道，以及一些加速器设备，已经安装了大约30个软件束流反馈回路。它们已被常规用于所有光束模式，并提高了光束质量。由于其软件接口是标准化的，因此只需定义监控器和执行器即可轻松添加新的反馈回路。
2000-09-11 physics.acc-ph
Analytic Formula for Weak Multi-Bunch Beam Break-Up in a Linac
在设计用于多束团应用的直线加速器结构时，由于失谐结构的尾场有些复杂，我们经常感兴趣的是估计相对较弱的多束团束分裂（BBU）的影响。例如，JLC/NLC直线对撞机项目的注入式直线加速器就是这种情况。本报告的主题是推导出解决这一问题的分析公式。
2001-01-27 physics.acc-ph
Electron gun system for NSC KIPT linac
在NSC KIPT直线加速器中，一个由100 MeV/100 kW电子直线加速器驱动的次临界组件中子源正在设计和研制中。直线加速器需要一种新的强流电子枪。本文叙述了这种新型电子枪的物理设计、机械制造和束流测试。在脉冲宽度为3 μ s、重复频率为50 Hz时，发射电流大于2A。喷枪将使用直流高压电源工作，可提供高达150 kV的高压。.在设计阶段进行了计算机模拟和优化，包括枪的几何形状和束流传输线。给出了高压预处理和束流试验的结果。还包括电子枪系统的运行状态。初步试验结果表明，新电子系统的设计、制造和运行基本成功。
2013-10-08 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
RFQ Parameter Choice by Multi-Parameter Optimization
加速器实验室的专家们积累了丰富的设计经验。然而，高功率，高能量连续波直线加速器的设计（例如，ADT应用）的新任务最近出现。这样的加速器实际上必须没有束流损失。这一主要条件对每个直线加速器部件输入端的束流质量提出了更严格的要求。在上述加速器中，由于束流作为起始部分，束流的高质量要求主要与束流有关。这意味着必须用新的方法和手段来丰富现有的设计经验
2000-08-09 physics.acc-ph
Linear Accelerators
介绍了射频直线加速器的主要特点，评述了不同类型的加速结构，并介绍了直线加速器束流动力学的主要特点。
2016-01-20 physics.acc-ph
Progress in Induction Linacs
本次演讲将对过去四年来感应技术的进展进行广泛的调查。在流体动力学试验、射线照相和其他应用中，加速器已经做了大量的工作。固态脉冲发生器已经发展起来，它可以为离子和电子感应电机提供前所未有的脉冲格式和加速电压的灵活性和精度。感应直线加速器现在可以建立，可以与MHz的重复率。固态技术也使快速冲击器的发展成为可能，用于高电流束的精确控制。新的绝缘体技术已经开发出来，它将改善传统的感应直线加速器，除了使一类新的高梯度感应直线加速器。
2000-10-03 physics.acc-ph
Superconducting Accelerators for High-Power X-ray production
迄今为止，作为用于产生用于工业目的的电离辐射的电子源的直线加速器（直线加速器）被限制为小于100 kW。当直接使用电子束时，这对于大多数潜在的应用是足够的。然而，当电子束用于产生光子（X射线），然后在应用中使用时，这不足以与其他光子源（来自钴-60的伽马射线）竞争。本文将讨论一个紧凑的超导RF（CSRF）加速器系统，依赖于新兴技术，将能够产生电子束功率到100千瓦的效率比目前的直线加速器。重点是产生用于医疗器械灭菌的X射线束，以提供目前用于此目的的钴-60的替代品。
2022-02-15 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
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
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
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
Failure modes and downtime of radiotherapy linear accelerators and Multi-Leaf Collimators in Indonesia
在低收入和中等收入国家（LMICs），缺乏平等获得放射治疗直线加速器（LINAC）的机会是癌症治疗的一个重大障碍。除了成本问题外，LMIC中最先进的LINAC也存在鲁棒性问题，这些LINAC会受到机械和电气故障的影响，这可能导致几天到几个月的停机时间。最近的研究发现，低收入国家（尼日利亚、博茨瓦纳）和高收入国家（HIC、英国）之间的故障频率和停机时间存在差异，并强调需要更多的数据和研究，特别是与多叶准直器（MLC）相关的数据和研究。本研究分析了来自14家印度尼西亚医院的数据，共有19个LINAC，并显示了放射治疗LINAC失败的途径和故障频率，并额外关注多叶准直器（MLC）子系统。我们发现，整个印度尼西亚的LINAC停止运行的时间是HIC的7倍，印度尼西亚LINAC的平均故障间隔时间为341.58小时，或约14天。此外，在装有MLC的LINAC中，$59.02^{+1.98}_{-1.61}$ %的机械故障是由MLC引起的，$57.14^{+0.78}_{-1.27}$ %的需要更换组件的病例与MLC有关。这些结果概述了重新评估当前一代RT LINAC的必要性，并最终致力于指导未来的设计对所有环境都足够强大。
2021-11-08 physics.acc-ph physics.med-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
Simulation of a cascaded longitudinal space charge amplifier for broadband radiation production using a superconducting linac
纵向空间电荷（LSC）效应通常被认为在自由电子激光中是有害的，因为它们可以播种不利的能量调制，其可以导致具有相关联的发射度稀释的密度调制。然而，据指出，这种"微聚束不稳定性"可能有助于支持宽带相干辐射的产生。因此，设计能够控制LSC诱导的密度调制的加速器束线的兴趣越来越大。在本文中，我们增加了这些以前的调查相结合的网格无空间电荷算法与流行的粒子跟踪程序优雅。这种高保真度的空间电荷模型是用来基准传统的LSC模型。最后，我们采用开发的模型来优化级联的纵向空间电荷放大器的性能，使用的光束参数可比的费米实验室加速器科学与技术（FAST）设施目前正在费米实验室调试。
2016-07-27 physics.acc-ph
The DARHT Phase 2 Linac
双轴流体动力学试验设备（DARHT）的第二阶段加速器设计用于提供2微秒长、2kA和20 MeV粒子能量的电子束脉冲。注入器提供3.2 MeV，使得直线加速器仅需要提供16.8 MeV。直线加速器是由两种类型的感应加速器细胞。第一组8个细胞有一个14英寸。梁管相比，10英寸。在剩下的80个牢房里另一个主要的区别是，前8个电池的感应芯的伏秒数由于束管直径较大而降低。电池设计用于非常可靠的高压操作。绝缘体是Mycalex。从原型测试的结果，包括螺线管测量的结果。每个单元包含一个用于光束传输的螺线管和一组x-y校正线圈，以减少螺旋运动。给出了确定与BBU生成相关的RF模式阻抗的测试细节。细胞块由“细胞间”分隔，其中一些细胞含有转运蛋白。电池间还提供真空泵站。对准和安装的问题进行了讨论。
2000-08-18 physics.acc-ph
ABEL: The Adaptable Beginning-to-End Linac simulation framework
ABEL是一个模块化模拟框架，用于等离子体加速器设计，支持多种专用代码，能模拟横向不稳定性和离子运动，平衡保真度与效率，助力紧凑加速器发展。
2025-06-03 physics.acc-ph
An accelerator scenario for hard X-ray free electron laser joint with high energy electron radiography
为了研究材料的动态响应和流体动力学的物理机制，提出了一种可应用于硬X射线自由电子激光和高能电子照相的加速器方案。该加速器主要由12 GeV直线加速器、波荡器分支和eRad束线组成。为了同时利用XFEL和eRad对样品的动力学行为进行现场和实时的表征，直线加速器必须能够在相同的工作模式下对两种束流进行加速。结合真空和锥形技术，波荡器分支可以在42 keV的0.1%带宽内产生超过1 E11个光子/脉冲。最后，提出了1：10比例的eRad放大光束线作为扩大视场和密度识别能力的重要补充工具。
2016-01-25 physics.acc-ph
