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
Progress on Beam-Plasma Effect Simulations in Muon Ionization Cooling Lattices
新的计算工具对于下一代基于μ子的加速器的精确建模和模拟至关重要。μ子加速器特有的关键物理过程之一是液体、固体和气体吸收体中的束流诱导等离子体效应，但尚未详细模拟。我们在这里报告的进展，开发所需的模拟工具，并应用它们来研究等离子体的性质及其对束流的μ子电离冷却通道。
2018-06-11 physics.acc-ph
Numerical Studies of Optimization and Aberration Correction Methods for the Preliminary Demonstration of the Parametric Ionization Cooling (PIC) Principle in the Twin Helix Muon Cooling Channel
μ子对撞机被提议用于下一代粒子加速器，以研究能量和强度前沿的高能物理。在本文中，我们研究了一种可能的实现μ子电离冷却，参数共振电离冷却（PIC），在双螺旋通道。PIC的共振冷却方法提供了降低发射度的潜力，超过了用普通磁聚焦的电离冷却所能达到的。我们研究了各种参数的优化，研究了双螺旋通道中的非线性动力学，并考虑了可能的像差校正方法。
2014-01-31 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
First demonstration of ionization cooling by the Muon Ionization Cooling Experiment
与最先进的电子、质子和离子加速器产生的能量相当的高亮度μ介子束尚未实现。这样的光束有潜力进行研究的新现象，在轻子-反轻子碰撞到极高的能量，也提供独特的良好特征的中微子束。介子束可以通过质子束与靶相互作用中产生的π介子的衰变来产生。为了从这样的源产生高亮度光束，需要减少（冷却）μ子所占据的相空间体积。电离冷却是一种新型的束流冷却技术。μ子电离冷却实验合作已经建造了一个电离冷却单元的一部分，并使用它来提供电离冷却的第一个演示。我们提出了这些突破性的测量结果。
2019-07-19 hep-ex physics.acc-ph
First Demonstration of Ionization Cooling in MICE
卢瑟福阿普尔顿实验室的μ子电离冷却实验（MICE）研究了μ子的电离冷却。几百万个单独的μ介子轨道已经记录通过一系列的聚焦磁铁和液氢或氢化锂吸收剂在各种磁性配置。识别和测量μ子轨道的上游和下游的吸收体被用来研究的4D发射度的演变。本文介绍并讨论了这些结果。
2018-06-05 physics.acc-ph
Muon Transverse Ionization Cooling: Stochastic Approach
μ子的横向电离冷却被建模为μ子束在穿过Li或Be棒时的布朗运动。一个朗之万方程写的自由粒子的情况下（没有外部横向磁场）和一个谐波约束光束的情况下，在存在一个聚焦磁场。我们证明了众所周知的短吸收体的μ子冷却方程可以外推到一个长的吸收体棒与聚焦磁场存在的有用的情况下。
1995-03-31 acc-phys physics.acc-ph
Progress of the MICE experiment at RAL
国际μ子电离冷却实验（MICE）将对μ子束的电离冷却进行系统的研究。该演示包括美国中微子工厂研究II冷却通道的一个单元。将审查束线及其仪器（STEP I）的建造所获得的结果，以及电离冷却（STEP IV和VI）最终测量的进展。
2013-03-29 hep-ex physics.acc-ph
Hybrid Methods for Muon Accelerator Simulations with Ionization Cooling
μ子电离冷却涉及使粒子通过固体或液体吸收剂。设计μ子冷却通道需要仔细的模拟。已经开发了新的功能，包括在转移映射代码COSY Infinity中，以跟踪带电粒子在物质中的分布。为了研究μ子在物质中的通过，仅仅用转移图方法是不够的。束流光学和原子过程的相互作用必须用混合转移映射--Monte-Carlo方法来研究，其中转移映射方法描述粒子的确定性行为，Monte-Carlo方法用于提供解释粒子散射和离散的随机性质的修正。新方法的优点是，绝大多数的动态表示的快速应用程序的高阶传递映射的整个元素和累积的随机效应。预计速度的提高将简化通常需要计算的冷却通道的优化。所需的算法和它们的应用建模μ子电离冷却通道的发展进展的报告。
2018-06-12 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
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
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
Transverse Emittance Reduction in Muon Beams by Ionization Cooling
本文通过MICE实验观测到μ子束穿越吸收体后横向发射度降低，验证了电离冷却技术，为高亮度μ子束设施的实现迈出关键一步。
2023-10-13 hep-ex physics.acc-ph
Progress Towards Completion of the MICE Demonstration of Muon Ionization Cooling
卢瑟福阿普尔顿实验室的μ子电离冷却实验（MICE）旨在通过与低Z吸收体材料的相互作用以及随后在RF直线加速器中恢复纵向动量来演示μ子束的$\approx$ 10%电离冷却。MICE第四步，包括夹在两个粒子跟踪光谱仪之间的第一个LH 2或LiH吸收单元，是该合作的近期目标。两个大型超导谱仪和一个聚焦线圈螺线管将在跟踪器和超导池体积中提供$\approx$ 4 T的磁场。描述了这些组件的状态，以及步骤V和VI的进展，包括在强磁场中提供所需8 MV/m梯度的8个RF腔;这需要RF驱动系统以1Hz重复率传送201 MHz频率的2 MW、1 ms脉冲，分配网络以正确的RF定相传送1 MW到每个腔，确定梯度和μ子渡越相位的诊断，以及开发直线加速器所需的大直径磁体。
2013-12-05 physics.acc-ph
6D Muon Ionization Cooling with an Inverse Cyclotron
本文介绍了一种充满LiH楔形体的大导纳扇形回旋加速器。μ子在螺旋状地进入中心群时被冷却。当动量趋近于零时，动量扩散也趋近于零。长长的一串火车聚在一起。能量损失用于将μ子注入回旋加速器的外缘。回旋加速器中物质的密度随半径的增加而递减。扇形回旋加速器磁场被转换成中心的方位对称磁瓶。氦气用于抑制正μ子形成μ 鎓。氘气被用来允许捕获的负μ子通过μ子催化的聚变过程逃逸。电离气体在中心的存在可以自动中和空间电荷。当一束训练已合并成一个中心群，它是轴向喷射与电动冲击脉冲。
2005-10-05 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
To the ionization cooling in a RF cavity with absorber
我们正在考虑一个射频腔与Berkeley盘安装在腔的中间作为一个电离冷却元件的μ子/π介子束。特别安排的楔形形状的磁盘连同非零色散允许6D冷却的μ子束。本文还讨论了该系统的技术问题和概念设计。如果与填充有加压气体的RF腔或与螺旋冷却器相比，这种类型的冷却器展示出优势。
2012-05-30 physics.acc-ph
Helical FOFO Snake for Initial Six-Dimensional Cooling of Muons
螺旋FOFO蛇六维μ子电离冷却通道的设计，采用楔形吸收器的方式，同时冷却两个符号的μ子是可能的。
2018-06-20 physics.acc-ph
MICE: the Muon Ionization Cooling Experiment. Step I: First Measurement of Emittance with Particle Physics Detectors
μ子电离冷却实验（MICE）是一个战略研发项目，旨在展示为中微子工厂或μ子对撞机提供所需高亮度光束的唯一实用解决方案。MICE正在联合王国的Rutherford Appleton实验室（RAL）开发。它包括一个专用的光束线，以产生一系列的输入μ子发射度和动量，飞行时间和切伦科夫探测器，以确保纯μ子束。入射光束的发射度将在上游磁谱仪中用一个旋转的光纤跟踪器测量。然后，冷却单元将跟随，将液氢（LH2）吸收器中的能量损失与RF腔加速交替。与第一个相同的第二个光谱仪和第二个μ子识别系统将测量出射发射度。在2010年的运行中，在RAL的μ子束线和大多数探测器完全调试，并进行了第一次测量的μ子束的发射率与粒子物理（飞行时间）探测器。这些数据的分析是最近完成的，本文进行了讨论。未来的步骤MICE，其中束流发射度和发射度降低（冷却），以更高的精度进行测量，也提出了。
2013-07-30 hep-ex 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
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
Progress in 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。
2003-01-29 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
Recent results from the study of emittance evolution in MICE
μ子电离冷却实验（MICE）测量了由于电离能损失引起的发射度的演变。使用大孔径螺线管将μ子聚焦到吸收器上。对氢化锂和液氢吸收剂进行了研究。诊断装置被放置在焦点的上游和下游，使得单个μ子的相空间坐标能够被重建。通过观察μ子系综的性质，测量了束流发射度的变化。目前正在研究2016年和2017年期间采集的数据，以评估由于具有各种初始发射度，动量和磁晶格设置的μ子束的吸收体引起的发射度变化。将介绍这些分析的现状和最新结果。
2018-06-12 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
First particle-by-particle measurement of emittance in the Muon Ionization Cooling Experiment
μ子电离冷却实验（MICE）合作旨在证明电离冷却的可行性，该技术被提议在未来的中微子工厂或μ子对撞机中冷却μ子束。发射度是从通过实验的μ子集合中测量的。一个纯μ介子系综选择使用粒子识别系统，可以有效地拒绝π介子和电子。利用高精度光纤跟踪器在4T螺线管磁场中测量了每个μ子的位置和动量。本文介绍了用于重建相空间分布的技术，并报告了第一个粒子的测量MICE μ子束的发射度作为μ子束动量的函数。
2019-03-26 physics.acc-ph physics.ins-det
A Non-Parametric Density Estimation Approach to Measuring Beam Cooling in MICE
国际μ子电离冷却实验（MICE）的目标是首次演示μ子束的电离冷却。它构成了未来中微子工厂或μ子对撞机研发的关键部分。预期的MICE精度要求开发可以解释任何影响的分析工具（例如，光学像差），这可能导致不准确的冷却测量。非参数密度估计技术，特别是核密度估计（KDE），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。本文研究了核密度估计技术及其在测量MICE μ子束相空间体积减小中的应用。
2018-06-05 physics.acc-ph
Progress of the MICE experiment
国际μ子电离冷却实验（MICE）将对μ子束的电离冷却进行系统的研究。该演示基于中微子工厂冷却通道的简化版本。由于发射度测量将在逐粒子的基础上进行，因此已经开发了复杂的束流仪器来测量粒子坐标和定时与RF。μ子束线的特点和初步测量的束流发射度，使用粒子的粒子方法，只有飞行时间探测器系统，已执行（MICE步骤I）。2015年，决定冷却性能的特性研究（MICE步骤IV）的数据采集刚刚开始，而再加速电离冷却的演示预计将于2017年进行。
2015-10-29 physics.acc-ph physics.ins-det
Status of 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方法。卢瑟福阿普尔顿实验室正在开发的μ子电离冷却实验（MICE）包括一个专用的光束线，以产生一系列的输入发射度和动量，飞行时间和切伦科夫探测器，以确保纯μ子束。发射度的第一次测量是在上游磁谱仪中用光纤跟踪器进行的。然后，冷却单元将跟随，交替液氢中的能量损失与RF加速。与第一个光谱仪相同的第二个光谱仪和粒子识别系统将测量出射发射度。发射度和冷却的测量计划进行了说明。
2008-10-11 physics.acc-ph
The liquid-hydrogen absorber for MICE
μ子电离冷却实验（MICE）已在STFC卢瑟福阿普尔顿实验室建立，以证明通过电离冷却的μ子束相空间缩减的原理。未来的质子中微子工厂或μ介子对撞机将需要μ介子束冷却。通过使束通过能量吸收材料（诸如液氢）并且然后使用RF腔重新加速束来实现电离冷却。本文介绍了为MICE建造的氢系统，包括：液氢吸收器、相关的低温和气体系统、控制和监测系统以及必要的安全工程。介绍了该系统在冷却、液化和稳定运行方面的性能。
2018-07-09 physics.acc-ph physics.ins-det
Phase Space Density Evolution in MICE
μ子电离冷却实验（MICE）将证明电离冷却的可行性，该技术被提议在未来的中微子工厂或μ子对撞机中冷却μ子束。MICE跟踪器中单个μ子的位置和动量重建允许除了束流发射度之外的替代品质因数的发展。由样品的一部分占据的相空间体积的收缩，或等效地在其核心处的相空间密度的增加，是明确的冷却特征。单粒子振幅和非参数统计提供了可靠的方法来估计相空间密度函数。这些技术对传输损耗和非线性具有鲁棒性，使其最适合在MICE中执行定量冷却测量。
2018-06-12 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
RF system for the MICE demonstration of ionization cooling
μ子加速器为一系列未来的粒子物理实验提供了一个有吸引力的选择。它们可以使高能（TeV+）高能轻子对撞机，同时减轻同步加速器损失的困难，并可以为基础物理实验研究味道的物理学提供强烈的中微子束。产生μ子束的方法导致高束流发射度，为了有效加速，必须降低高束流发射度。传统的发射度控制方案需要太长的时间，考虑到非常短（2.2微秒）的μ子的休息寿命。电离冷却提供了一种更快的方法来减少粒子发射，国际MICE合作旨在首次展示这种技术。本文将介绍MICE RF系统及其在整体实验中的作用。
2017-09-14 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
MICE Particle Identification Systems
卢瑟福阿普尔顿实验室（RAL）正在建造国际μ子电离冷却实验（MICE），以证明μ子束电离冷却的可行性。这是发展介子对撞机和基于储存环中介子衰变的中微子工厂所需的主要技术步骤之一。MICE将使用粒子探测器来高精度地测量冷却效果，实现0.1%或更好的发射率测量精度。粒子ID探测器和跟踪器必须在由于高的磁边缘场和RF噪声而导致的恶劣环境条件下工作。我们将简要描述MICE粒子i. d。探测器系统，并显示这些探测器的一些当前性能测量。
2009-10-07 physics.acc-ph physics.ins-det
Design and expected performance of the MICE demonstration of ionization cooling
低发射度的μ子束提供了强烈的、特征良好的中微子束的基础，这些中微子束是在中微子工厂阐明味道物理学所必需的，也是在μ子对撞机上提供能量高达几TeV的轻子-反轻子碰撞所必需的。国际μ子电离冷却实验（MICE）的目的是演示电离冷却，提出通过这种技术来减少μ子束在这些设施中所占据的相空间体积。在电离冷却通道中，μ子束穿过一种材料，并在其中损失能量。然后使用RF腔体来替换损失的能量。能量损失和再加速的组合效应是减少束的横向发射率（横向冷却）。2014年夏季对项目范围进行了重大修订。修改后的实验可以提供电离冷却的演示。冷却演示实验的设计将与其预测的冷却性能一起描述。
2017-01-27 physics.acc-ph
A Wedge Test in MICE
楔形吸收体介导的发射度交换可用于纵向电离冷却和μ子对撞机的最终横向发射度最小化。μ子电离冷却实验（MICE）中的楔形吸收体可以作为六维（6D）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。本测试的参数已在模拟中进行了探索，并应用于实验配置使用楔形吸收体。聚乙烯楔形吸收器已被制造和放置在MICE和数据已被收集为两个直接发射度交换，其中的纵向发射度降低，和反向发射度交换，其中的横向发射度降低。模拟研究，导致磁铁和光束配置。
2018-06-05 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
Progress in Absorber R&D for Muon Cooling
储存μ子束的中微子工厂可能需要对μ子束进行横向电离冷却。我们描述了最近的研究和发展的能量吸收器的μ子束冷却的大学和实验室团体的合作进行的进展。
2001-08-17 hep-ph 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
Simulation of RF Cavity Dark Current in Presence of Helical Magnetic Field
为了产生足够高质量的μ子束用于μ子对撞机，其大的相空间必须被冷却几个数量级。这个任务可以通过电离冷却来完成。电离冷却包括使高发射率μ子束交替地通过低Z材料（例如液氢）的区域和多特斯拉螺线管聚焦通道内的非常高的加速RF腔。但是，在螺线管磁场中对带有铍窗的RF腔进行的首次高功率测试表明，由于RF击穿，加速梯度急剧下降。结果表明，平行于射频电场的外部磁场对射频谐振腔的性能有显著的影响。然而，螺旋形冷却通道内的磁场除了螺线管磁场外，还具有较强的偶极子磁场分量。偶极分量本质上改变了电子在腔中的运动相比，纯螺线管的情况下，使暗电流不太集中在场发射位点。本文介绍了用CST Studio Suit软件对HCC中暗电流动态特性的模拟。
2010-09-09 physics.acc-ph
Study of multiple scattering in high magnetic fields
中微子工厂或μ子对撞机的μ子冷却可以在强聚焦场中使用低Z吸收体来实现。建议的冷却网格将吸收器放置在螺线管场中，范围高达30至40 T。这些晶格的冷却性能是由电离能损失和莫里哀散射的相互作用决定的，但是Bethe对莫里哀散射的经典处理忽略了螺线管场中带电粒子的螺旋运动。当考虑到这种运动时，这些晶格的性能可以比使用标准处理的模拟预测的更好。
2011-10-05 hep-ex 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 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
Acceleration of positive muons by a radio-frequency cavity
本研究通过激光电离产生热μ子，经静电加速与射频四极腔加速至100 keV，实现相空间大幅压缩，为全球首台μ子加速器的多领域应用铺路。
2025-06-18 hep-ex physics.acc-ph
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
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
RF Cavities For The Muon and Neutrino Factory Collaboration Study
一个多实验室合作正在研究建造μ子对撞机的可行性，其第一阶段可能是中微子工厂。μ子所占据的相空间非常大，需要冷却几个数量级，对撞机需要10万到100万，工厂需要10到100。电离冷却是μ子冷却的基本方法。该方案在一长串的磁聚焦通道中使用氢吸收剂和射频再加速来冷却μ子。费米实验室正在研究两种射频腔类型，以提供所需的冷却射频再加速，一种是用于对撞机的805 MHz高梯度腔，另一种是用于中微子工厂的201 MHz高梯度腔。目前正在进行冷态测试的805 MHz谐振腔是一种非周期性π模谐振腔，其虹膜开口的形状符合光束的轮廓。201 MHz谐振腔在射束孔径上使用中空薄金属管，以药丸盒型模式终止场，以增加其分流阻抗。这是可能的，因为μ子与薄金属膜几乎没有相互作用。这些空腔的细节和冷测量数据将被呈现。
2000-08-18 physics.acc-ph
Muon Emittance Exchange with a Potato Slicer
我们提出了一个新的方案，最终μ子电离冷却与四极偶极子随后在真空中的发射度交换，以实现所需的μ子对撞机的小束流尺寸。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，归一化的横向，纵向和角动量发射率为0.100，2.5和0.200毫米-拉德被交换为0.025，70和0.0毫米-拉德。斜四极三重态将具有适度角动量的圆形μ子束转变为没有角动量的扁平束。薄的静电隔膜有效地将扁平束切成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，导致聚束在环中漂移，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。
2015-04-15 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
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
Design, Installation, and Initial Commissioning of the MTA Beamline
一个新的实验区，旨在开发，测试和验证使用400兆电子伏费米实验室直线加速器质子束的μ子电离冷却设备已经完全安装，目前正在调试。最初，该区域用于MUCOOL研发计划的液氢吸收剂的低温测试，现在，用于吸收剂的高功率束流测试，存在磁场的高梯度射频腔（包括充气腔）和其他原型μ子冷却装置。为μ子设施开发的实验方案涉及收集、捕获和冷却大发射率、高强度μ子束--约10**13 μ子，因此该设备的最终测试需要完整的直线加速器束，即1.6 x 10**13 p/脉冲。为了支持μ子冷却设施，这条新的初级束线直接从直线加速器提取束流并将其传输到测试设施。MuCool设施的设计概念来自早期的提案，但需要进行修改以适应高强度束流，低温和冷却实验规模的增加。此外，提供精确线的不同操作模式结合了专门的部分并利用直线加速器束参数的测量。本文报告的MuCool光束线的技术细节，这两种模式。
2012-07-20 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
Performance of the MICE diagnostic system
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）已经证明了电离冷却的原理，该技术被提议用于减少μ子束在此类设施中占据的相空间体积。本文介绍了MICE中用于测量μ子束流参数的探测器的性能，以及液氢能量吸收器在运行过程中的物理特性。
2021-08-16 physics.acc-ph
