Wedge Absorbers In Final Cooling For A High-Energy High Luminosity Lepton Collider
高能量μ子对撞机方案需要最终冷却系统,该系统将横向发射度降低到约25微米(归一化),同时允许纵向发射度增加。通过模拟证实,在容易实现的配置中,使用高场微透镜(或Li透镜)的电离冷却可以将横向发射度降低到~100微米。使这些μ子束以~100 MeV/c通过cm大小的金刚石楔可以将横向发射度降低到~25微米,同时将纵向发射度增加~25倍。实施将需要出射光束到下游加速系统的光学匹配。
2017-04-25 physics.acc-ph
A Helical Cooling Channel System for Muon Colliders
快速μ子束流六维相空间冷却是μ子对撞机的关键技术。螺旋冷却通道(HCC)使用嵌入在磁体系统中的氢加压RF腔,该磁体系统具有螺线管、螺旋偶极子和螺旋四极组件,其提供发射度交换和有效的6D束流冷却所需的连续分散。一系列的HCC段,每个依次较小的孔径,更高的磁场,和更高的RF频率,以匹配的光束尺寸,因为它是冷却,已被优化的数值模拟,以实现一个因素的105发射度减少在300米长的通道,只有40%的损失的光束。该HCC系统所需的硬件的概念设计和RF研究和HTS螺旋螺线管磁体原型的状态进行了描述。
2012-02-03 physics.acc-ph
Final Cooling With Thick Wedges for a Muon Collider
针对μ子对撞机最终冷却阶段,本研究开发并优化了基于致密楔块吸收体的4D冷却通道概念设计,通过G4Beamline和Python模拟优化,在x和y方向实现约3.5倍横向冷却,获得了优于以往设计的横向与纵向发射度。
2024-08-22 physics.acc-ph
Photoinjector Generation of High-Charge Magnetized Beams for Electron-Cooling Applications
电子冷却提供了一个相对简单的方案,使未来的电子-离子和强子对撞机的高光度碰撞。预期的TeV能量强子对撞机需要具有特定横向本征发射度分区的相对论性(低于100 MeV)高电荷[ ${\cal O}(\mbox{nC})$ ]电子束。本文讨论了产生高电荷($Q\le 3.2$ ~nC)40 MeV的电子束团与本征发射度的分配与未来的电子-离子对撞机的电子冷却选项的要求相一致。支持实验在费米实验室的FAST设施进行。数据进行了比较,数值模拟和讨论的结果的背景下,未来的电子-离子对撞机的光束要求。
2021-09-20 physics.acc-ph
Front End for a Neutrino Factory or Muon Collider
中微子工厂或μ子对撞机需要捕获和冷却大量的μ子。从质子源靶产生的μ的捕获、聚束、相能旋转和初始冷却的方案已经被开发出来,最初是中微子工厂方案。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。重要的关注点是聚焦磁场内的射频限制和运输中的大损耗。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。
2017-11-29 physics.acc-ph
A system of beam energy measurement based on the Compton backscattered laser photons for the VEPP-2000 electron-positron collider
介绍了VEPP-2000正负电子对撞机束流能量测量系统。采用了$CO$激光光子在电子束上的康普顿背散射方法。射束能量确定的相对系统不确定度估计为6 \cdot 10^{-5}。它是通过比较康普顿背散射法和共振退偏法的束流能量测量结果得到的。
2013-10-29 hep-ex physics.acc-ph physics.ins-det
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
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
Wedge Absorbers For Muon Cooling With a Test Beam At MICE
楔形吸收体介导的发射度交换是μ子对撞机纵向电离冷却和最终横向发射度最小化所必需的。MICE光束线内的楔形吸收体可以作为6-D冷却所需的发射度交换类型的演示,包括μ子对撞机所需的配置。在模拟和可能的实验配置与模拟结果中探讨了这个测试的参数。
2016-12-21 physics.acc-ph
Beam Optics Ramping in Under-Constrained Lattice Design: Application to Electron-Ion Collider Hadron Storage Ring Cooling Section
本文针对电子-离子对撞机强子储存环冷却段中可调旋钮多于束流光学约束导致的注入与顶能光学解不连通问题,提出了中点惩罚方案和自上而下自适应加权方法,确保渐变路径连续并满足所有约束,为欠约束系统提供了通用渐变策略。
2025-04-30 physics.acc-ph
Nonlinear effects in Compton scattering at photon colliders
后向康普顿散射是未来高能光子对撞机的基本过程。为了获得e-> γ转换的高概率,转换区域中的激光光子的密度应当高到使得一个电子与多个激光光子的同时相互作用是可能的(非线性康普顿效应)。本文详细讨论了圆偏振激光光子非线性后向康普顿散射中末态光子和电子的能谱、螺旋度。本文研究了总螺旋度为0和2的γ-γ光度分布。非常高强度的激光波导致能量(亮度)光谱的加宽并向较低能量(不变质量)移动。除了复杂的精确公式外,对于相对较小的非线性参数xi^2(一阶修正),给出了后向散射光子的能谱和偏振的近似公式。所有这一切都是必要的优化转换区域的光子对撞机和研究的物理过程中,尖锐的边缘的光度谱和单色性的碰撞是重要的。
2000-12-25 hep-ph physics.acc-ph physics.optics
Microbunched Electron Cooling with Amplification Cascades
微聚束电子冷却(MBEC)是一种很有前途的冷却技术,可以在未来的强子和电子-离子对撞机中找到应用,以抵消限制对撞机最大可实现亮度的束内散射。为了使冷却时间最小化,可以使用由漂移部分和随后的磁弯道组成的放大级联。在本文中,我们首先推导和优化放大段的增益因子的简化一维模型的光束。然后,我们推导出一个和两个放大级联系统的冷却速率。我们还分析了噪声效应通过强子束中的能量扩散抵消冷却过程。我们的分析公式证实了一组模型参数的数值模拟。
2019-03-19 physics.acc-ph
Muon Cooling, Muon Colliders, and the MICE Experiment
μ子对撞机和中微子工厂是未来设施的有吸引力的选择,旨在实现最高的轻子-反轻子碰撞能量和精确测量希格斯玻色子和中微子混合矩阵的参数。其性能和成本取决于μ子束的冷却效果。最近在μ介子冷却设计研究和原型测试方面取得的进展,使人们对在未来十年内建造这种设施充满了希望。总结了关键技术及其各种示范实验的现状。
2013-07-15 hep-ph physics.acc-ph
Laser cooling of electron beams for linear colliders
本文提出了一种用于直线对撞机的电子束冷却新方法。电子束在与聚焦的强激光脉冲碰撞期间被冷却。采用合理的激光参数(激光闪光能量约为10 J),每一级可使横向束流发射度降低约10倍。最终的横向发射度远低于其他方法所能达到的水平。在冷却过程中,光束的退偏率约为5- 15%.这种方法对光子对撞机特别有用,并为e+e对撞机开辟了新的可能性。
2013-10-24 hep-ex physics.acc-ph physics.optics
Design Concept of a γ-γCollider-Based Higgs Factory Driven by a Thin Laser Target and Energy Recovery Linacs
γ-γ对撞机一直被认为是希格斯工厂的一个选择。这种光子对撞机通常依靠康普顿背散射产生高能γ光子,并通过γ-γ碰撞进一步产生希格斯玻色子。目前存在的建议或设计概念都选择了非常厚的激光靶(即,高激光光子强度)用于康普顿散射。在本文中,我们提出了一种新的设计概念的γ-γ对撞机利用薄激光靶(即,相对低的光子密度),从而导致低的电子到γ光子的转换率。这一新概念消除了多次康普顿散射中大部分无用和有害的软γ光子,从而改善了探测器本底。它还大大放宽了对激光器高峰值功率的要求,这是一个重大的技术挑战。提高束团重复率和驱动电子束流可以提高γ-γ对撞机的亮度。此外,多程再循环直线加速器可以大大降低直线加速器的成本,并且需要能量回收来降低所需的RF功率。
2012-11-15 physics.acc-ph
Six-Dimensional Cooling Simulations for the Muon Collider
基于RFOFO环概念的两个冷却通道被考虑和模拟。其中之一是RFOFO螺旋,也被称为古根海姆。通道的螺旋形状解决了注入和提取问题以及吸收器过热问题。磁场中的RF击穿的问题在所谓的开放腔冷却通道晶格中解决,该开放腔冷却通道晶格在RF腔的虹膜中具有磁性线圈。这两个通道的跟踪研究的细节,并比较原始RFOFO冷却环设计的性能。
2009-10-14 physics.acc-ph physics.comp-ph
Cooling Rate for Microbunched Electron Cooling without Amplification
微聚束电子冷却(MBEC)是D.拉特纳是一种很有前途的冷却技术,可以在未来的强子和电子离子对撞机中找到应用。在本文中,我们开发了一个新的框架MBEC的研究,这是基于微观的1D波动的动力学分析的电子和强子束在相互作用和传播通过系统。在这个框架内,我们推导出一个分析公式的冷却速率和基准对1D计算机模拟与分析和数值结果之间的协议。然后,我们在电子通道中带有一个弯道的简单冷却系统中计算了拟议的电子-离子对撞机eRHIC的一组参数的预期冷却时间。虽然在这个系统中的冷却速率被证明是不足以抵消质子束中的束内散射,我们讨论了如何通过使用等离子体效应在束中的电子信号可以被放大两个数量级。
2018-10-12 physics.acc-ph
Luminosity, Energy and Polarization Studies for the Linear Collider: Comparing e+e- and e-e- for NLC and TESLA
我们目前的结果,从光度,能量和偏振的研究在未来的线性对撞机。我们比较了电子+电子和电子-电子操作模式,并考虑在500 GeV的质心能量的NLC和TESLA光束参数规格。使用现实的碰撞光束分布,其中包括从阻尼环到相互作用点的光束传输的动态效应。梁-梁偏转扫描和它们的影响,基于梁的反馈被认为是。研究了横向扭折不稳定性,包括它对确定光度加权质心能量的影响。偏振在提取线从IP,包括在康普顿IP和康普顿探测器的光束分布的结果。
2004-03-04 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
Laser cooling of electron beams at linear colliders
本文讨论了一种可用于直线对撞机的电子束冷却方法。电子束在与聚焦的强激光脉冲碰撞期间被冷却。最终的横向发射度远低于其他方法所能达到的水平。这种方法对高能γ-γ对撞机特别有用。本文评述和分析了这种方法的局限性,讨论了获得激光冷却所需的很高激光功率的新方法和辐射条件,最后提出了电子束激光冷却的可能方案。
2000-01-12 hep-ex physics.acc-ph physics.optics
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
Exploration of a High Luminosity 100 TeV Proton Antiproton Collider
欧洲核子研究中心的大型强子对撞机以及费米实验室和KEK的强度前沿计划正在探索新的物理学。新物理学的能量尺度已知在多TeV范围内,这表明未来需要一个超越这个能量尺度的对撞机。我们探索一个10 $^{\,34}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$光度,100 TeV $p\bar{p}$对撞机与7 $\times$的LHC的能量,但只有2 $\times$的NbTi超导体,激励选择4.5 T的单孔偶极子。在$p\bar{p}$中,许多高质量态的截面比$pp$碰撞高10倍。反夸克的产生可以直接来自反质子,而不是间接来自胶子分裂。更高的横截面减少了超导磁体中的同步辐射和每个束交叉的事件数量,因为较低的束电流可以产生相同的稀有事件率。事件更集中地产生,允许更紧凑的探测器,四极三重态之间的空间更小,更小的$β^{*}$用于更高的亮度。一个类似费米实验室的$\bar p$源将把光束分散到12个动量通道中,以捕获更多的反质子。由于随机冷却时间与颗粒数量成比例,因此将使用12个冷却环组。每一组都包括相位旋转,以降低动量扩散,均衡所有动量通道,并随机冷却。一个电子冷却环将跟随随机冷却环。最后,反质子将在运行过程中不离开对撞机环,通过同步加速器阻尼将它们加入新的束流中进行回收。
2017-04-26 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
Electron-Ion Collider with Quasi-Ordered Ion Beam
本文讨论了在电子-离子对撞机中使用电子冷却的准有序离子束的可能性。描述了有序梁和准有序梁的性质。讨论了采用准有序梁的优点
2018-06-23 physics.acc-ph
A Frictional Cooling Demonstration Experiment with Protons
μ子冷却是建造μ子对撞机的主要技术障碍。一种基于摩擦冷却的μ子冷却方案有望克服这一障碍。进行了一项旨在证明使用质子的绝热冷却概念的实验。虽然结果是不确定的冷却观察,数据允许资格的详细模拟,用于模拟μ子对撞机的性能。
2003-11-13 physics.acc-ph physics.ins-det
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
Optical Stochastic Cooling Experiment At The Fermilab IOTA Ring
束流冷却可以增加峰值和平均亮度,并显着扩大对撞机的发现潜力;因此,它是任何现代设计不可或缺的组成部分。光学随机冷却(OSC)是一种高带宽的光束冷却技术,它将使目前最先进的随机冷却速率提高三个数量级以上。它是一项使能技术,可用于下一代在能量和强度前沿的发现科学机器,包括强子和电子离子对撞机。本文介绍了我们的实验工作,以证明OSC在集成光学测试加速器(IOTA)环,先进的光束物理概念和技术,目前正在费米实验室的测试平台的状态。我们最近的努力集中在为最终工程和制造做准备的集成设计的开发上。本文还提出了比较的理论计算和数值模拟的拾取波荡器辐射及其相互作用的电子踢波荡器。
2018-08-23 physics.acc-ph
MANX: A 6D Ionization-Cooling Experiment
μ子的六维电离冷却对于μ子对撞机是必不可少的,并且可能有益于中微子工厂。本文介绍了一个用实际装置演示六维电离冷却的实验。它利用了最近的创新思想,可能会导致六维μ子冷却通道的发射度减少接近高亮度μ子对撞机所需的。
2007-11-09 hep-ph physics.acc-ph
Polarized positron source with a Compton multiple interaction point line
正电子源是未来直线对撞机项目的关键组成部分。这主要是由于所需的高亮度,比现有的高几个数量级。此外,正电子束的极化大大扩展了机器的物理研究潜力。在这个框架中,康普顿源的极化正电子的生产被考虑在高能量的伽马射线产生的康普顿散射,随后转换成极化的电子-正电子对的目标转换器。康普顿多重相互作用点(IP)线被提出作为增加产生的正电子数的解决方案之一。模拟了康普顿多次激发谱线产生的伽马射线,并将其用于极化正电子的产生。随后,基于绝热匹配装置(AMD)的捕获部分,其次是一个预注入直线加速器进行了模拟捕获和加速的正电子束。
2014-05-12 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
Usage of Liquid Metals in the Positron Production System of Linear Collider
在这份出版物中,我们收集了一些装置的描述与液体金属,可用于高能对撞机,特别是ILC,为目标,准直,冷却,收集二次粒子等的目的与液体金属系统的一些重要组成部分,如泵,喷嘴,窗口,和流体动力学在锂透镜也进行了描述。
2015-11-11 physics.acc-ph
Dispersion Suppression for Wedge-Based Final Cooling at a 10 TeV Muon Collider
University of Chicago(芝加哥大学);Fermi National Accelerator Laboratory(费米国家加速器实验室)
针对10 TeV缪子对撞机,设计并模拟了一种色散抑制通道,将目标方向色散降至0.001 m,作为高场螺线管方案的替代。
2026-06-25 hep-ex physics.acc-ph
Final Muon Emittance Exchange in Vacuum for a Collider
我们概述了一个计划,最终μ子电离冷却与四极偶极子聚焦到短吸收器,然后在真空中的发射度交换,以实现所需的μ子对撞机的小的横向光束尺寸。一个扁平的μ子束与一系列的四极偶极子半电池似乎提供了强大的最终冷却所需的聚焦。每个四极偶极子具有由致密的低Z吸收体占据的低β区域。最终冷却后,归一化xyz发射率(0.071,0.141,2.4)mm-rad被转换为(0.025,0.025,70)mm-rad。薄的静电隔膜有效地将束切成17部分。17个束被交错成具有RF偏转器腔的3.7米长的训练。快拍聚束聚结在55微秒内将μ子聚束训练纵向结合在21 GeV的环中,这是同步加速器振荡周期的四分之一。线性长波长RF桶给予每个聚束不同的能量,导致聚束漂移,直到它们合并成一个聚束,并且可以在短波长RF桶中捕获,具有13%的μ子衰减损失和高达87%的填充分数。
2015-05-07 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
Effect of Compton Scattering on the Electron Beam Dynamics at the ATF Damping Ring
康普顿散射为下一代$e^-$-$e^+$对撞机提供了获得极化正电子的最有前途的方案之一。此外,它是一种有吸引力的方法,以产生单色的高能量偏振伽马射线的核应用和X射线的紧凑光源。在这个框架中,加速器试验设施(日本筑波ATF-KEK)安装了一个四镜法布里-珀罗腔,用于通过康普顿散射\cite{ipac-mightylaser}产生强通量的偏振伽马射线。对于ATF能量(1.28 GeV)的电子,康普顿散射可能会导致较短的寿命,由于有限的桶接受。我们已经实现了康普顿散射的效果上的二维跟踪代码与蒙特卡罗方法。该程序已被用来研究电子束在ATF阻尼环的纵向动力学,特别是康普顿散射下的能量扩展和聚束长度的演变。所得结果进行了介绍和讨论。提出了观测康普顿散射对ATF光束影响的可能方法。
2011-10-14 physics.acc-ph
Unconventional Ideas for Ionization Cooling of Muons
小μ子束增加μ子对撞机的亮度。减少μ子的动量和位置扩散会减少发射度,并导致小而冷的光束。在μ子电离冷却实验中观察到了电离冷却。在模拟中,6D发射度降低了100,000倍。另一个冷却因子5将满足高光度μ子对撞机的基本要求。在本文中,我们比较,第一次,在冷却通道中所需的RF量以前的直线加速器。我们还概述了三种方法,旨在帮助实现最终因子5的6D冷却。
2020-01-14 hep-ex physics.acc-ph
Laser Cooling of TeV Muons
我们表明,康普顿散射可以用来冷却TeV尺度的μ子束,我们推导出的平衡横向角展,纵向能量分布和功率要求的解析表达式。我们发现,一个因素的几千减少发射度是可能的3 TeV μ子对撞机。
2000-07-20 hep-ph physics.acc-ph
Beam energy determination in experiments at electron-positron colliders
评述了康普顿背散射法在对撞机实验中用于束流能量测量的情况。
2014-04-08 hep-ex physics.acc-ph physics.ins-det
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
Scenarios for LHC/FCC Based Gamma-Proton Colliders
直线加速器环型电子质子对撞机的优点是它允许直接建造$γ$ p对撞机。在$γ$ p对撞机中,高能光子可以从来自直线加速器的电子的激光光子的康普顿反向散射产生。本研究以未来几个电子直线加速器计画为基础,并以大型强子对撞机(LHC)或FCC提供的质子为质子源,评估光子质子对撞机的主要参数。
2019-04-05 hep-ex physics.acc-ph
XCC: An X-ray FEL-based $γγ$ Compton Collider Higgs Factory
该报告提出XCC希格斯工厂概念设计,利用62.8 GeV电子束与1 keV X射线自由电子激光对撞产生62.5 GeV光子,实现与ILC相当的希格斯产生率,并通过尖锐质心能谱实现模型无关的希格斯耦合精密测量,且可升级至380 GeV用于三希格斯耦合测量。
2023-07-11 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
Photon Linear Collider Gamma-Gamma Summary
高能光子-光子碰撞可以通过向直线对撞机添加高平均功率短脉冲激光来实现,从而为该设施提供扩展的物理程序。实现光子线性对撞机所需的技术不断成熟。康普顿背散射技术正在世界各地开发用于低能量光源应用,并且高平均功率激光器正在开发用于惯性约束聚变。
2012-02-29 hep-ex physics.acc-ph
Development of a Frictional Cooling Demonstration experiment
μ子对撞机将开辟高能粒子物理研究的新领域,允许在TeV能量前沿进行精确测量。建造μ子对撞机的最大挑战之一是在与μ子寿命相当的时间尺度上制备μ子束。制冷是解决这一问题的一个潜在方案。在本文中,我们简要介绍了摩擦冷却和详细的摩擦冷却演示(FCD)实验在马克斯普朗克物理研究所,慕尼黑。FCD实验旨在验证摩擦冷却背后的工作原理,目前已进入调试阶段,并将很快开始数据采集。
2010-12-17 hep-ex physics.acc-ph physics.ins-det
MICE: The International Muon Ionization Cooling Experiment
μ子储存环被提议用作高能中微子束源(中微子工厂)和高能轻子-反轻子对撞机(μ子对撞机)的基础。中微子工厂被广泛认为是寻找轻子CP破坏的首选机器,而μ子对撞机可能被证明是多TeV轻子-反轻子碰撞的最实用途径。这些设施中的每一个的基线概念设计都需要在加速之前对μ子束进行相空间压缩(冷却)。短的μ子寿命使得不可能采用传统技术来冷却束,同时保持μ子束强度。电离冷却是一种将μ子束通过一系列液氢吸收器,然后通过加速RF腔的过程,是提出来冷却μ子束的技术。国际μ子电离冷却实验(MICE)合作将对电离冷却进行系统研究。MICE实验正在卢瑟福阿普尔顿实验室(Rutherford Appleton Laboratory)进行,将于今年晚些时候开始收集数据。MICE冷却通道,仪器和实施在卢瑟福阿普尔顿实验室一起描述的预测性能的通道和测量,将作出。
2007-07-13 hep-ph physics.acc-ph
Muon Colliders, Neutrino Factories, and Results from the MICE Experiment
μ子对撞机和中微子工厂是未来设施的有吸引力的选择,旨在实现最高的轻子-反轻子碰撞能量和精确测量希格斯玻色子和中微子混合矩阵的参数。其性能和成本取决于μ子束的冷却效果。最近在μ介子冷却设计研究和原型测试方面取得的进展,使人们对在未来十年内开始建造这种设施抱有希望。本文综述了该领域的关键技术和各种演示实验的现状,重点介绍了μ子电离冷却实验(MICE)的最新结果。
2018-10-24 hep-ex physics.acc-ph
Electron (positron) beam polarization by Compton scattering on circularly polarized laser photons
在许多论文中,人们提出了一种在储存环或直线对撞机上实现电子(正电子)激光极化的方法。我们表明,这些建议是不正确的,并基于错误的模拟中的多次康普顿散射和康普顿自旋翻转截面的计算。我们认为,在这种方法中的平衡极化是零。
2003-01-31 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
Problems of multi-TeV photon colliders
基于激光后向康普顿散射的高能光子对撞机(γ-γ、γ-电子)是e+e-直线对撞机的一个非常自然的补充,可以大大丰富物理程序。从技术观点来看,低于约0.5-1 TeV的区域是非常方便的:激光器的波长应该是约1微米,即在最强大的固体激光器的区域中,碰撞效应不限制伽马-伽马发光度。在多TeV能量区域中,情况更加复杂:最佳激光波长与能量成比例地增加,所需的闪光能量也由于康普顿散射中的非线性效应而增加;聚束串较短(对于温暖的高梯度直线加速器),这导致较高的背景;碰撞效应(相干对e+e-对的产生)限制了亮度。本文对这些问题和可能的解决办法进行了讨论。激光聚焦的方法被认为是允许所需的激光闪光能量的减少和实际消除的问题,在康普顿散射的非线性效应;一种方法来减少碰撞效应,并获得最终的伽马-伽马亮度在多TeV光子对撞机的建议。
2001-06-09 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
The beam energy calibration system for the BEPC-II collider
本文件载有BEPC-II对撞机束流能量校准系统(北京高能物理研究所)的建议。该系统基于二氧化碳激光器辐射的康普顿反向散射,产生高能光子束。然后用HPGe探测器精确测量它们的能谱。高能谱的边缘将允许确定电子或正电子束的平均能量,相对精度约为3 × 10 ^-5。
2008-04-01 hep-ex physics.acc-ph
Measurement of gamma-gamma and gamma-electron luminosities at photon colliders
本文讨论了在光子对撞机上测量γ-γ、γ-电子亮度的方法,这些方法是基于直线对撞机上激光光子与高能电子的康普顿散射。
2009-04-13 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
Enhancing 10 TeV $γγ$-collider luminosity through scattering-laser wavelength selection in the presence of prolific electron-positron pair production
Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室);SLAC National Accelerator Laboratory(斯坦福直线加速器中心)
该研究针对10 TeV双光子对撞机,考虑正负电子对产生的自然限制与康普顿光子角发散,通过选择250 nm和1.25 nm散射激光波长增强其亮度,且次级正负电子对可用于重粒子产生研究。
2026-08-27 hep-ph physics.acc-ph
Electron-photon interactions in high energy beam production and cooling
本文综述了激光在高能物理中的三个重要应用:γ-γ,γ-电子对撞机,激光冷却,正电子产生。由于建造能量为0.3- 1 TeV的线性e+e-、e-e-、gamma-gamma、gamma-e对撞机的计划,这些主题现在是实际的。可以使用激光背散射获得用于伽马-伽马、伽马-电子碰撞的高能光子。这些类型的碰撞大大增加了线性对撞机的物理潜力。使用电子束的激光冷却,可以获得实现最终伽马-伽马发光度所需的非常低的电子束发射率。将激光-电子康普顿散射与这些光子随后在靶(可以是激光靶)上转化为e+e-对相结合,可以得到一个很好的极化正电子源。在本文中,我们简要地考虑这些问题,重点是光子-电子相互作用的基本物理。
1998-05-07 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
Energy calibration at high-energy photon colliders
本文讨论了高能光子(γ-γ、γ-电子)对撞机绝对能标的标定问题。光子对撞机的光度谱很宽,并且有一个相当尖锐的高能边缘,例如,可以用来测量伽马-伽马到H过程中的希格斯玻色子的质量,或者通过观察截面阈值来测量带电标量的质量。除了精确了解亮度光谱的边缘能量外,更重要的是要有一种方法来校准探测器的绝对能量标度。乍一看,康普顿散射本身提供了一种独特的方法来确定光束能量,并产生已知能量的粒子,可用于探测器校准。能量标度由电子质量m_e和激光光子能量ω_0给出。然而,由于在转换区(\sim 0.3)的康普顿散射中的大的非线性效应,这在现实的光子对撞机中不起作用。我们认为,γ电子到eZ_0的过程提供了校准探测器能量标度的最佳方法,其中能量标度由m_Z给出。
2014-09-19 hep-ex physics.acc-ph physics.ins-det
Polarised Beams at Future $e^+e^-$ Colliders
光束偏振是未来直线对撞机物理学的一个组成部分。在这方面的贡献,重要的例子希格斯耦合测量,顶部和电弱物理在高能量,Z极程序,以及从搜索生产新粒子将进行审查。充分利用其优势需要在千分之一水平上知道偏振。将提出一个基于康普顿偏振计、自旋跟踪模拟和碰撞数据全球分析相结合的偏振测量概念,该概念是为ILC开发的,以达到所需的精度。
2021-02-07 hep-ex hep-ph physics.acc-ph