Rotating Metal Band Target for Pion Production at Muon Colliders and Neutrino Factories
B. J. King, N. V. Mokhov, N. Simos, R. J. Weggel
提出了一种用于μ子对撞机和中微子工厂的高功率π介子产生靶的概念设计。
A conceptual design is presented for a high power pion production target for muon colliders and neutrino factories that is based around a rotating metal band.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。
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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。
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。
Rotating Band Pion Production Targets for Muon Colliders and Neutrino Factories
介绍了使用旋转白铜带的π介子生产目标站概念设计的最新情况，该目标站最初提议用于4兆瓦脉冲质子束的μ介子对撞机设施。在审查了该目标的突出设计特点和动机后，正在进行的研究描述了试图使用费米实验室反质子源和其他操作目标的数据对目标波段的热应力和辐射损伤进行基准测试。可能的参数优化和替代技术的旋转带调查，包括讨论的各种质子束参数，可能会遇到旋转带目标在μ子对撞机或中微子工厂。最后，一个大纲提出了一个可能的R&D路径的能力，实际建设的旋转带π介子生产目标。
Muon Colliders and Neutrino Factories
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玻色子和中微子混合矩阵参数。设备的性能和成本取决于μ子束的冷却程度。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充满了希望。总结了关键技术及其各种示范实验的现状。还讨论了“五常任理事国之后”的前景。
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。
The future prospects of muon colliders and neutrino factories
描述了μ子束在高能物理应用中的潜力以及产生高质量μ子束的挑战。两种建议的方法提供高强度μ子束，质子驱动源和正电子驱动源，进行了描述和比较。质子驱动器的概念是基于μ子加速器计划（MAP）的研究。MAP的工作重点是提供基于μ子的设施的路径，从中微子工厂到μ子对撞机，可以跨越强度和能量前沿的研究需求。低发射度μ子加速器（LEMMA）的概念，它使用正电子驱动的源，提供了一个有吸引力的路径非常高的能量轻子对撞机与改进的粒子背景。最近的研究，14 TeV μ子对撞机在大型强子对撞机隧道，它可以利用现有的欧洲核子研究中心的注入器和基础设施，并提供物理达到相当于100 TeV的FCC-hh，在较低的成本和更清洁的物理条件，也进行了讨论。目前的设计和R&D的努力，对这些来源的状态进行了描述。还介绍了为每个概念建立设施路径所需的重要研发摘要。
From Neutrino Factory to Muon Collider
μ子对撞机和中微子工厂都需要一个能够产生和捕获O（10^21）μ子/年的μ子源。本文回顾了中微子工厂和μ子对撞机加速器复合体之间的相似性和差异，正在进行的研究与开发需要一个μ子对撞机，超越中微子工厂的研究与开发，以及一些关于如何在欧洲核子研究中心网站的中微子工厂可能最终升级为μ子对撞机的想法。
A new muon-pion collection and transport system design using superconducting solenoids based on CSNS
提出了一种新的μ介子和π介子俘获系统，用于正在建设中的中国空间中子源（CSNS）。用CSNS脉冲质子束（1.6GeV，4kW，1Hz）的约4%轰击超导螺线管内的圆柱形石墨靶，可以同时获得表面μ子和π子。这种新的捕获系统-一个石墨目标包裹在一个超导螺线管-的接受度大于正常的μ子束线使用四极在一侧的分离μ子目标。利用Geant 4程序计算了不同俘获磁场下的μ介子和π介子产生。在模拟中还优化了捕获螺线管相对于质子束的弯曲角度，以获得更多的μ子和π子。根据CSNS项目预留的μ子实验区布局，初步设计了一条μ子束线，该束线具有多用途μ子自旋旋转区（表面、衰变和低能μ子）。最后，基于CSNS的第一阶段，利用G4束线模拟的高通量表面μ子（10 $^8$ /s）和衰变μ子（10 $^9$ /s）将在衰变螺线管的末端得到。在2.5 $μ$ A的质子流下，该收集和传输系统将是非常有效的束线。
Muon Cooling and Future Muon Facilities
μ子对撞机和中微子工厂是实现最高轻子-反轻子碰撞能量和最精确测量中微子混合矩阵参数的有吸引力的选择。这些未来设施的性能和成本很大程度上取决于μ子束的冷却效果。最近在μ子冷却原型试验和设计研究方面取得的进展，使人们对在今后十年内建造这种设施抱有希望。
A Cupronickel Rotating Band Pion Production Target for Muon Colliders
介绍了一种高功率白铜介子产生靶的概念设计。它在水平面上形成一个圆形带，大约尺寸为：半径2.5米，高6厘米，厚0.6厘米。靶材以3 m/s的速度连续旋转，将热量从生产区域带到水冷却通道。束的16 GeV的质子与270 kJ的总能量和重复率为15 Hz的入射切线弧的目标沿对称轴的20特斯拉螺线管磁捕获通道。描述了机械布局和冷却设置。从现实的火星蒙特卡罗计算机模拟的π介子产量和能量沉积在目标的结果。ANSYS有限元计算开始预测由此产生的冲击热应力。
Studies of muon-induced radioactivity at NuMI
JASMIN协作研究了费米实验室NuMI束线μ介子凹室中μ介子产生放射性核素的情况。铝和铜的样品暴露于μ子场，并在取出时在HpGe探测器上计数，以确定其放射性同位素的含量。我们比较的结果，火星模拟和讨论中微子工厂和μ子对撞机的放射性影响。
Pion and muon yields from a 10 GeV proton beam on various targets
我们目前的结果从MARS蒙特卡罗模拟接受π介子和μ介子产量时，10 GeV的抛物面质子束与固体或粉末（50%密度）钨靶的中微子工厂相互作用。我们比较这些产量与汞射流靶配置，发现它们都给出了类似的π介子生产率。还提供了对目标内π介子再吸收量的估计。
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。
Muon Cooling and Future Muon Facilities: The Coming Decade
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-反轻子碰撞能量和中微子混合矩阵参数的精确测量。这些技术的性能和成本很大程度上取决于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抱有希望。
Quantitative Evaluation of a Hybrid Target for Ultraslow-Muon Production in $μ$TRISTAN
通过蒙特卡罗模拟定量评估μTRISTAN项目中用于超慢μ子产生的混合靶方案，估计每p-Li核碰撞前提取的超慢μ子产率达到10^{-3}量级。
Compact Muon Production and Collection Scheme for High-Energy Physics Experiments
μ子对同步辐射的相对免疫力表明，它们可能在基础高能物理实验中代替电子作为探针。μ子通常通过带电粒子束与靶相互作用的π介子衰变间接产生。然而，初始束的大角度和能量色散以及短μ子寿命限制了许多潜在的应用。在这里，我们描述了一种快速的方法来操纵的纵向和横向相空间的发散π介子-μ子束，使有效的捕获和下游运输的损失最小。我们还讨论了处理系统的设计，用于从目标区域去除不需要的二次颗粒，从而减少机器的激活。我们描述的紧凑型μ子源可用于中微子实验中的基础物理研究。
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。
Phase Rotation, Cooling And Acceleration Of Muon Beams: A Comparison Of Different Approaches
欧洲核子研究中心正在进行实验和理论活动，目的是研究甚高通量中微子源的可行性。在本方案中，高功率质子束（约4兆瓦）轰击产生π介子的靶。在受控的光学条件下收集π介子并衰变为μ介子。μ子被冷却并加速到50 GeV的最终能量，然后被注入衰变环，在那里它们在明确定义的能量和发射度条件下衰变。我们提出了整个方案中最具挑战性的部分，μ子捕获，电离冷却和μ子加速的第一阶段。不同的方案，他们的性能和技术挑战进行了比较。
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。
MONTE CARLO SIMULATIONS OF MUON PRODUCTION
介绍了μ子对撞机产生μ子的要求。研究了π介子衰变产生μ子的过程。锂透镜和锂离子被认为是用于聚焦来自目标的π介子，并将π介子匹配到衰变通道中。比较了交替四极子和长周期π介子的衰变通道。介绍了在较宽能量范围内质子产生$π\rightarrow μ$的蒙特卡罗模拟，并讨论了选择最佳质子能量的标准。
A Staged Muon Accelerator Facility For Neutrino and Collider Physics
以μ子为基础的设施提供了独特的潜力，可以在中微子工厂的强度前沿和μ子对撞机的能量前沿提供能力。它们依赖于一种具有挑战性参数的新技术，其可行性目前正在由μ子加速器计划（MAP）进行评估。一个现实的情况下，一系列的补充阶段的设施，在每个阶段的复杂性和显着的物理潜力已经开发。它利用并利用了费米实验室已规划的功能，特别是通过质子改进计划（PIP-II）和长基线中微子设施（LBNF）启动的加速器综合体长期改进战略。每个阶段都旨在提供研发平台，以验证后续阶段所需的技术。的理由和顺序的分期过程和关键问题要解决的每个阶段，提出。
Exploring the Focusing Mechanism of the NuMI Horn Magnets
本文通过分析费米实验室NuMI项目中μ子监测器观测到的μ子束剖面，研究磁喇叭的聚焦机制，发现其产生偶极场和四极场聚焦π介子，且光学特性主要为线性，μ子束剖面可0.05%精度检测喇叭电流。
Low emittance pion beams generation from bright photons and relativistic protons
目前，X射线自由电子激光产生的高亮度光子束与大型强子对撞机典型的TeV强质子束相结合，使得有可能在高度相对论性的洛伦兹增强框架中设想通过光生产生π介子束：主要优点是可获得的低发射度和产生的π介子的TeV级能量，这可能是产生低发射率μ子和中微子束的一个令人感兴趣的选择。我们将描述两类主要事件的运动学，即π光子产生和电子/正电子对产生，忽略其他小截面可能的事件，如康普顿和μ子对产生。基于π介子和μ介子束的相空间分布，我们将分析三个例子中可实现的π介子束亮度，基于先进的高效率高重复率自由电子激光耦合到LHC或未来圆形对撞机（FCC）质子束，以及一个可能的小尺度演示器的研究，基于康普顿源耦合到超级质子同步加速器（SPS）质子束。
Progress on Cherenkov Reconstruction in MICE
两个光束线切伦科夫探测器（Ckov-a，-b）支持粒子识别的MICE光束线。电子和高动量的μ子和π子可以很好地识别。我们报告的Ckov-a，-b的性能在检测π介子和μ介子与MICE第一步的数据，并得出一个上限的标准MICE μ介子束中的π介子污染。
Target Studies for Surface Muon Production
介子工厂是各种物理学项目的强大驱动力。随着束功率已经在MW制度的注意力必须转向目标和束线设计，以进一步显着增加表面μ子率可用于实验。出于这个原因，我们已经探讨了使用中子spiral目标作为表面μ子源的可能性，通过进行详细的Geant 4模拟与π介子生产截面的参数化的基础上现有的数据。虽然Sparkle目标在向后方向上优于标准目标超过7倍，但它并不比在90°下观察的标准目标更有效。毫不奇怪，靶的几何形状在表面μ子的产生中起着重要作用。通过仔细的优化，表面μ介子率的增益在30 - 60%之间，超过了保罗·谢勒研究所使用的标准“盒状”目标，可以通过采用旋转板靶来实现。另外10%的增益也可以通过利用新的靶材料来实现，例如，碳化硼
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