Enhanced Optical Cooling of Ion Beams for LHC
E. G. Bessonov, M. V. Gorbunkov, A. A. Mikhailichenko
研究了LHC中铅离子增强光学冷却（EOC）的可能性。讨论了冷却的非指数特性以及对环形晶格、光学和激光系统的要求。与光学随机冷却（OSC）的比较。
The possibility of the enhanced optical cooling (EOC) of Lead ions in LHC is investigated. Non-exponential feature of cooling and requirements to the ring lattice, optical and laser systems are discussed. Comparison with optical stochastic cooling (OSC) is represented.
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。
继续探索
Resonant Laser Cooling of Circular Accelerator Beams
研究了相对论带电粒子环形加速器束流的共振激光冷却。结果表明，在给定外加电磁波振幅（小增益自由电子激光）的近似下，带电粒子束的发射度减小。在质量能量单位约为100的粒子能量场中，束流能量损失可以忽略不计。所发现的效应可用于各种加速器中带电粒子束的冷却。通过将冷却装置放置在加速器轨道的适当点中，可以实现显著的冷却速率。考虑了各种情况下的谐振激光冷却。这种带电粒子束冷却方法可以应用于电子和各种相对论重粒子束的圆形加速器，并且与任何其他冷却方法相比，具有显著的约3-4个数量级的冷却时间。
Physics of the enhanced optical cooling of particle beams in storage rings
讨论了储存环中粒子束增强光学冷却的物理机制、冷却的非线性特性以及对储存环晶格、光学和激光系统的要求
The State of the Art in Hadron Beam Cooling
强子束（包括重离子）的冷却是一种强有力的技术，世界各地的加速器设施都可以通过这种技术获得物理研究所需的束流亮度。在本文中，我们将给出强子束冷却的最新发展的概述，其中费米实验室的回收环和聚束束随机冷却在布鲁克海文国家实验室的RHIC设施的高能电子冷却代表两个最近的主要成就。还将介绍该领域的新想法。
Enhanced optical cooling of particle beams in storage rings
本文讨论了储存环中粒子束的增强光学冷却（EOC）问题。
Optical stochastic cooling method in application to the beams of charged particles
讨论了光学随机冷却（OSC）方法在加速器和储存环中带电粒子束流的应用。在这篇文章中，我们集中讨论了稀释束近似下的各种OSC方案，当被选粒子被其邻近粒子加热可以忽略时。即便如此，这种近似使我们能够确定重要的功能，在光束冷却。在即将出版的出版物中，在这里开发的方法的基础上，我们将包括冷却动力学中的加热效应。
Fast Laser Cooling of Long Lived Ion Beams
讨论了储存环中长寿命离子束快速激光冷却的一些特点。在激光束与离子束部分重叠的情况下，利用宽带激光束与离子的选择性相互作用，使激光束具有尖锐的频率和几何边缘。在该冷却方案中，在相空间的不同区域中以及在不同时刻，离子束密度的变化率不同。这就是为什么适用于非指数冷却的无穷小相空间区域的广义Robinson定理被用来解释结果的原因。
Simulation of Laser-Compton Cooling of Electron Beams
本文研究了电子束的激光康普顿冷却方法。利用蒙特卡罗程序，我们评估了横向冷却的激光-电子相互作用的影响。光学与没有色彩校正的冷却进行了检查。本文研究了E_0= 2GeV的JLC/NLC的激光康普顿冷却。
Theory of electron cooling
本文研究了在螺线管形磁场引导下，同向运动的低温电子束中重粒子束的冷却过程。本文总结了作者几年来对这一过程进行理论研究的主要成果。这些研究的主要结果是一个结论，即磁化的电子束可以提供的可能性，急剧增强的冷却速率的重粒子束与实现平衡温度是远远低于电子束的横向温度。本文提出了用磁化电子冷却来冷却高亮度对撞机中的离子束。
Plasma-Cascade micro-bunching Amplifier and Coherent electron Cooling of a Hadron Beams
在本文中，我们描述了一个不稳定性，我们称之为等离子体级联放大器，发生在沿直线轨迹传播的电子束。
Beam-beam studies for the High-Energy LHC
LHC升级正在考虑向更高的亮度（HL-LHC）和更高的能量（HE-LHC）发展。在本文中，我们报告初步研究的束-束效应在HE-LHC [1]。HE-LHC的目标是16.5 TeV的光束能量，其中横向发射度由于同步辐射而降低，阻尼时间为2小时。作为发射率的结果，收缩束-束参数在物理存储期间随时间增加。在HE-LHC的束束限制探索使用计算机模拟。
Simulation of laser-Compton cooling of electron beams for future linear colliders
本文研究了未来直线对撞机电子束的激光康普顿冷却方法。利用蒙特卡罗程序，我们评估了横向冷却的激光-电子相互作用的影响。光学与没有色彩校正的冷却进行了检查。考虑了$E_0=2$ GeV的JLC/NLC的激光康普顿冷却。
Study of SPIRAL 2 High intensity Radiofrequency Cooler: Cooling of very high intensity ion beams
本文以螺旋-2型强流辐射制冷机样机（SHIRaC）为研究对象。
Two-dimensional Cooling of Ion Beams in Storage Rings by Narrow Broad-Band Laser Beams
本文提出了一种新的储存环中离子束二维冷却方案，其中离子与反向传播的宽带激光束相互作用。在离子运动方向上的相互作用区域远小于离子感应加速器振荡的波长。轨道平面中的激光束具有指向离子束的尖锐平坦边缘，并且激光束的宽度为离子束宽度的量级。激光束径向位置首先从内部然后从外部以一定的速度移动到离子束，并减少了电子感应加速器和同步加速器振荡。
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。
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。
Electron Lens as Beam-Beam Wire Compensator in HL-LHC
在欧洲核子研究中心（CERN）大型强子对撞机的高亮度升级（HL-LHC）中，电流线被考虑用于补偿远距离束-束相互作用。在这篇文章中，我们证明了使用电子透镜代替传统的载流导线的优点。
Electron Cooling Experiment for Proton Beams with Intense Space-charge in IOTA
电子冷却作为产生强离子束的方法，当涉及到在实践中可以实现的离子束的峰值相空间密度时，具有实际的上限。我们描述了一个新的实验，研究电子冷却的2.5兆电子伏的质子在强度极限使用集成光学测试加速器（IOTA），这是一个存储环，致力于在费米实验室的束物理研究。该系统将使研究磁化电子冷却的质子束的横向非相干调谐位移接近-0.5，由于强烈的空间电荷力的存在。我们提出了一个概述的硬件设计，模拟和具体的实验计划，这个项目。
HE-LHC beam-parameters, optics and beam-dynamics issues
高能LHC（HE-LHC）应该碰撞两个16.5 TeV能量的质子束，在LHC隧道中循环。我们讨论的主要参数的选择，以及一些光学和光束动力学问题，特别是时间演化的发射度，光束光束的调谐位移和光度，有和没有控制的发射度爆破，考虑到各种约束，和四极磁铁参数弧和相互作用区域。
Comment on Coherent Electron Cooling
我们比较了相干电子冷却和增强光学冷却的方法。根据我们的估计，增强的光学冷却方法显示出LHC参数的一些优势。
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。
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。
Long Range Beam-beam Effects in the LHC
我们报告的经验与远程束-束效应在大型强子对撞机，在专门的研究，以及从操作的经验。在可能的情况下，我们将观察结果与预期进行比较。
Simulation of beam-beam induced emittance growth in the HL-LHC with crab cavities
借助于强-强计算机模拟研究了由于束-束效应引起的HL-LHC发射度增长。已经调整了横向阻尼器和噪声级的模型，以模拟发射度在当前LHC中的增长。对HL-LHC束流参数和蟹状腔的模拟进行了讨论。它示出，与标称工作点，大的梁-梁调谐移位移动到一个共振，导致大量的发射度增长的光束。略微增加工作点被证明是非常有益的。
Demonstration of electron cooling using a pulsed beam from an electrostatic electron cooler
强子束流的冷却对于下一代强子储存环提供前所未有的性能至关重要。一个这样的应用是电子离子对撞机目前正在开发中的美国。开发电子冷却器以在比先前实现的高得多的能量下操作的期望需要使用射频（RF）场来加速，而不是传统的静电方法。虽然电子冷却是利用DC束在低能量下的成熟技术，但是RF加速需要冷却束聚束，从而将参数空间扩展到未探索的领域。重要的是要通过实验证明用电子束团冷却的可行性，并进一步研究两束的相对时间结构如何影响冷却特性;因此，杰斐逊实验室和现代物理研究所（IMP）合作进行了一组四个脉冲束冷却实验。实验首次成功地证明了用电子束团在纵向和横向上冷却。我们已经测量了纵向和横向离子束轮廓的时间演变上的电子束团长度和纵向离子聚焦强度的效果，并证明，如果同步可以准确地保持，动态不会受到不利影响的时间结构的变化。
Coherent beam-beam mode in the LHC
本文介绍了在大型强子对撞机专用实验中对单束团束-束相干模的观测。它们在物理标准操作中的作用进行了讨论，特别是，候选人的束-束相干模式驱动不稳定的机器阻抗。
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。
Synchrotron radiation damping, intrabeam scattering and beam-beam simulations for HE-LHC
拟议中的高能大型强子对撞机项目提出了一个不寻常的组合强同步辐射（SR）阻尼和束内散射（IBS），这是没有看到在当今的强子对撞机。本文研究的主题是HE-LHC参数对束-束效应的模拟。计算了SR和IBS的参数，模拟了无束-束相互作用时的亮度演化。然后，采用弱-强数值模拟方法预测了束-束相互作用对粒子损失和发射度演化的影响。
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。
Circular Modes for Flat Beams in LHC
通常，x/y光耦合被认为是不需要的，因此被抑制-特别排除电子和电离冷却器。一些特殊的耦合模式能有效地应用于LHC复合体吗？显然，答案是肯定的：在注入器中使用圆形模式，并将其转换为LHC中的平面模式，可以显著降低空间电荷和束-束亮度限制，如果实际上没有消除的话。
Present Performance of Electron Cooling at Cosy-Jülich
在COSY中，在剥离注入H-或D-离子之后使用电子冷却，以便在加速到所需能量之前制备相空间密集的离子束。电子冷却束已成功地应用于特定的外部实验。冷却过程中的不稳定性限制了可实现的光束强度。除了注入后的初始损失外，只要束流仍然具有大的发射度，相干电子感应加速器振荡的自激是主要的束流损失机制。可能的改进的前景进行了简要讨论。
HE-LHC: requirements from beam vacuum
本文对高能LHC（HE-LHC）束流真空系统的设计进行了初步探讨，重点讨论了同步辐射的影响。在HE-LHC中，由循环束流引起的真空动力学效应预计将与LHC相比。这些影响将被审查，并讨论如何避免或减轻其影响的初步想法。
Observations of beam-beam effects at the LHC
本文介绍了LHC质子物理运行最初几年（2010 - 12）收集的与束-束相互作用相关的观测结果。束-束相关效应不仅被广泛观察和记录，而且还以多种方式塑造了LHC的高强度质子运行：填充方案的构建，光度调平技术的选择，减轻不稳定性的措施，以及提高性能（例如减少损失）的设置选择，等等。
Storage-ring Electron Cooler for Relativistic Ion Beams
由于电子冷却效率随能量的降低以及产生和加速高电流高质量电子束的困难，在离子能量高于几GeV时电子冷却的应用受到限制。高电流储存环电子冷却器通过自然发生的电子束的同步辐射阻尼来保持高冷却束质量，从而提供了对这两个问题的解决方案。然而，可以使用存储环电子冷却的离子能量范围受到低离子能量下的低电子束阻尼率和高离子能量下的高平衡电子能量扩展的限制。本文报道了一种基于储存环的冷却器的发展，该冷却器由具有显著不同能量的两个部分组成：冷却部分和阻尼部分。调整冷却段中的电子能量和其它参数，以最佳地冷却所存储的离子束。调整阻尼部分中的电子束参数以使电子束的阻尼最佳。必要的能量差由能量回收SRF结构提供。给出了这种储存环制冷机的线性光学系统原型和初始跟踪模拟，并讨论了相干同步辐射和光束分裂等潜在问题。
Influence of electron cooling on the polarization lifetime of a horizontally polarized storage ring beam
先前的出版物已经表明，在COSY储存环中的偏振0.97-GeV/c氘核束的面内偏振（IPP）分量可以通过束聚束、电子冷却（在任何自旋操纵之前）、六极场调整和束强度限制的组合获得超过1000 s的偏振半衰期。本文记录了进一步的测试，指出在IPP寿命的额外收益，如果冷却是积极的整个光束存储。
Evaluation of the Beam Coupling Impedance of New Beam Screen Designs for the LHC Injection Kicker Magnets
在2011年运行的LHC有一个显着的测量温度增加在LHC注入冲击磁铁（MKI）在操作期间与50纳秒聚束间距。这是由于射束阻抗导致磁体的射束感应加热增加。由于担心将来随着总强度增加到标称和最终光度而发热，需要审查磁体内的阻抗降低技术。提出了一些新的电子束屏蔽设计，并对其阻抗进行了评估。加热估计也给予了特别注意，未来的强度升级到最终参数。
Cyclotron Maser Cooling towards Coherent Particle Beams
本文提出回旋加速管微波激射冷却（CMC）新方案，通过共振射频场使相对论性回旋电子束跃迁至相干辐射系统，实现电子在相同回旋相位的离散能量积累，从而生成可用于控制粒子反应及产生相干X射线和伽马射线的相干粒子束。
Three-beam instability in the LHC
在大型强子对撞机中，在β压缩之后的4 TeV处经常观察到横向不稳定性，当光束被分开大约10个横向均方根尺寸时[1-3]，并且两个光束中只有一个被视为振荡。到目前为止，只有一个假设与所有的观测和基本概念相一致，即关于第三束--由两束质子束在相互作用区的高β区产生的电子云的假设。
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。
Fast Failures in the LHC and the future High Luminosity LHC*
对于标称束参数，在两个LHC质子束中的每一个中存储$362\:\text{MJ}$的能量。这将进一步增加到约$700\:\text{MJ}$在未来的高亮度LHC（HL-LHC）和不受控制的光束损失代表了机器的完整性和安全运行的重大危险。在本文中，一些故障机制，可以导致束流损失的快速增加进行了分析。最关键的是磁体保护系统中的故障，即失超加热器和称为耦合损耗感应失超（CLIQ）的新型保护系统。一个重要的结果是，磁铁保护必须评估其对光束的影响，并进行相应的设计。特别是，CLIQ，这是为了保护新的HL-LHC三重磁铁，构成了最快的已知故障的LHC，如果触发虚假。给出了缓解危害的CLIQ变更示意图。由于一个光束的提取而导致的光束-光束反冲的损失是具有快速开始的光束损失的另一个来源。与目前的LHC相比，预计即将到来的LHC运行III和HL-LHC的影响将明显更强，主要是由于束流强度增加。讨论了它的危害性和缓解方法。结果表明，对称淬火在超导磁体的最后聚焦三重态可以有一个显着的影响，在短的时间尺度上的束。文中还讨论了梁-梁补偿线的失效以及横梁阻尼器的相干激励对梁的影响。
RF cavity design and beam loading effects in the rectilinear cooling channel for a muon collider
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。
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。
Concept of a Staged FEL Enabled by Fast Synchrotron Radiation Cooling of Laser-Plasma Accelerated Beam by Solenoidal Magnetic Fields in Plasma Bubble
最近在arXiv：1604.01259 [physics.plasm-ph]中提出了一种使用螺旋形激光脉冲在激光等离子体泡中产生千兆高斯螺线管场的新方法。这样的磁场使激光等离子体加速轻子的束流发射度的快速同步辐射冷却成为可能。这一新发现为激光等离子体自由电子激光器或对撞机的设计开辟了一条新途径，其中加速级与激光等离子体发射冷却级交错。在这篇概念论文中，我们概述了分段等离子体加速自由电子激光的外观，并讨论了详细研究该概念的可行性所需的进一步研究。
Nonlinear cooling of an annular beam distribution
近年来，人们一直致力于研究如何利用非线性效应通过非线性共振的绝热交叉来形成横向光束分布。通过这种方法，可以在横向平面中分裂光束，使得初始单高斯光束被分成几个不同的分布。这是在欧洲核子研究中心质子同步加速器成功运行的多圈提取过程的核心。非线性效应也可以通过作用于光束的横向分布来冷却光束。在本文中，我们提出并讨论了特殊情况下的光束与环形分布，显示如何通过适当设计的操作的基础上的非线性效应，可以有效地降低其发射度。
Gyromonotron as an instrument for electron beam cooling in accelererators
回旋单电子管是基于电子束粒子的横向运动的能量转换成电磁波辐射。这一性质被提议用于加速器中的电子束冷却。横向电子束运动的能量被转换成回旋单管谐振器中的H111基模的受激振荡。H111模激发是在给定长度L的谐振腔中同时激发H111和E010模的结果，其中L由在单电子管中对于某些渡越角θ0值的起始振荡条件确定。H111模实际上决定了泵浦模的振幅，它存在于光束的任何横向速度值处。我们已经确定了基本的回旋管参数，如谐振器的半径R和长度L，以及用于预定射频f1的引导磁场Hz的幅度。
Schottky Signal Modification as a Diagnostic Tool for Coherent Electron Cooling
相干电子冷却是一种很有前途的冷却高强度强子束的技术，它通过将强子束中的噪声印在电子束上，放大电子密度调制，并利用它们对强子施加冷却反冲。这些扰动的典型大小可以在$μ$ m尺度上，使我们能够将经典随机冷却的范围扩展几个数量级。然而，确保电子束和强子束在相同的$μ$ m尺度内纵向对齐是至关重要的。为了提供快速的反馈，这个过程中，我们讨论了扩展的信号抑制相干电子冷却，并在理论和模拟表明，在强子束中的光谱噪声的某些组件将可预见地修改在百分之几的水平，这可能是检测到的观测强子束的辐射。
Beam-beam-induced orbit effects at LHC
对于高聚束强度，远距离束-束相互作用足够强，以引起对轨道的影响。因此，封闭的轨道会发生变化。本文研究了无扰动机器相对于梁-梁力越来越重要的机器的闭合轨道，并给出了结果。
Cooling of Particle Beams in Storage Rings
综述了粒子束冷却的方法。
Cooling of Particle Beams in Storage Rings
本文讨论了正负电子束、离子束和μ子束的冷却方法。
Modulator simulations for coherent electron cooling using a variable density electron beam
提高相对论性强子束的亮度对核物理的发展至关重要。相干电子冷却（CEC）有望比其他方法更快地冷却这些光束。我们提出了40 GeV/核子Au+79离子通过第一（调制器）部分的相干电子冷却器的模拟。在调制器中，电子束与离子束同向传播，离子束通过各向异性德拜屏蔽扰动电子束密度和速度。与之前的模拟相比，其中电子密度在时间和空间上是恒定的，这里的电子束具有有限的横向范围，并且在其穿过调制器时经历四极杆的聚焦。调制器中的峰值密度增加3倍，如光束Twiss参数所规定的。固有的三维粒子和场的动力学建模与并行VSim框架使用$δ$ f PIC算法。物理参数取自布鲁克海文国家实验室正在开发的CEC原理验证实验。
Research on the Design and Simulation of the CSRe Stochastic Cooling System
随机冷却是兰州重离子加速器（HIRFL）实验冷却储存环（CSRe）上设计和建造的一种不同于电子冷却的冷却机制。从主冷却储存环（CSRm）引出的束流注入CSRm，在内部靶区产生动量展宽大、发射度大的次级束流。本文旨在优化CSRe的网格，以满足随机冷却系统的要求。采用粒子跟踪法，对所设计的网格进行了横向和纵向模拟。结果表明，随机冷却适用于动量散布较大或发射度较大的束流冷却，并初步确定了冷却速率。
Beam-beam effects in the high-pile-up tests of the LHC
研究大型强子对撞机中的束-束限制非常重要，因为识别其来源对于亮度优化方案至关重要。进行了几个实验来寻找这个极限，并检查它是由迎面（HO）或长程（LR）相互作用占主导地位。在本文中，只考虑HO碰撞效应，跟踪专用机器开发和特殊高堆积填充期间实现的最大调谐偏移的演变。
Electron Cooling with Space-Charge Dominated Proton Beams at Iota
我们描述了一个新的电子冷却器正在开发的2.5兆电子伏的质子在集成光学测试加速器（IOTA），这是一个高度可重新配置的存储环在费米实验室。该系统将使磁化电子冷却的研究在强烈的空间电荷与横向调谐位移接近-0.5，以及高度非线性聚焦光学IOTA环的存在。我们提出了一个概述的设计，模拟和硬件用于这个项目。
Performance of the LHC injector chain after the upgrade and potential development
欧洲核子研究中心的加速器复合体为大型强子对撞机（LHC）相互作用区的四个大型实验以及一些固定目标实验准备质子，这些实验直接从LHC注入器获得光束。在2010年至2021年期间，LHC注入器升级（LIU）项目下的注入器综合体设计和实施了一系列重大变化，主要目标是使注入器链能够产生强度和亮度加倍的LHC光束。作为这些升级的副产品，固定目标波束也有望受益，并可能访问以前未探索的参数范围。这封信总结了LHC注入器产生的主要固定目标光束，以及各种光束类型升级后的预期性能，并显示了2021年光束调试的初步结果。
Beam Coupling Impedance of the LHC TCTP Collimators
作为LHC准直系统升级的一部分，建议使用8个TCTP和1个TCSG准直器来取代准直系统中现有的准直器。为了检查加速器综合体中放置的所有设备是否存在由于集体效应和射束-设备相互作用而产生的潜在副作用，在完整TCTP设计的时域和频域中进行了射束耦合阻抗模拟。特别注意的是被困模式，可能会导致光束不稳定性和光束引起的加热，由于腔模式的设备。
Crystal Cleaning of the LHC Beam
准直晶体可作为大型强子对撞机准直系统的主刮刀。晶体刮刀多年来以高效、可预测、可靠的方式与非常高强度的光束一起工作，并满足LHC准直系统的技术要求。如果用作LHC准直系统的主要元件，晶体将使机器清洁10至40倍。
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。
Calibration of CMS calorimeters with LHC proton beam deflected by crystal
提出了用LHC束流对CMS强子量能器进行现场刻度的方法。模拟结果表明，弯曲晶体沟道技术在LHC上是可行的，并报告了IHEP Protvino在1994-2004年的10年实验中将70 GeV质子弯曲9度（150 mrad）的经验。提出了基于仿真和以往经验的校准方案的实际实现。
Upgrades Of the SPS, Transfer Line and LHC Injection Protection Devices For the HL-LHC Era
具有挑战性的高亮度LHC（HL-LHC）束流要求将在未来导致LHC注入链上前所未有的束流参数。在SPS加速器中，这些要求转化为比当前设计性能高出约两倍的强度和亮度。除了产生和加速这种光束的挑战之外，这些参数还影响现有设备对光束冲击的抵抗力。SPS环、其传输线和LHC注入区中的大多数保护装置将受到超出其设计规格的操作限制。对有关设备进行了审查，并检查了它们对HL-LHC束流的抵抗力。对SPS束流刮除系统、SPS-LHC传输线的防护装置和转储吸收器以及LHC注入防护装置进行了理论和模拟研究。这些研究的第一个结果的报告，连同未来的前景。
Effect of pulsed hollow electron-lens operation on the proton beam core in LHC
空心电子束准直是目前HL-LHC中最有前途的晕主动控制方案之一。为了进一步增加扩散速率以实现例如在挤压之前所期望的快速晕圈去除，电子透镜（e-透镜）可以以脉冲模式操作。在电子束中的轮廓缺陷的情况下，e-透镜的脉冲在质子束上引起噪声，这可以根据频率内容和强度导致发射度增长。为了研究对脉冲模式和振幅的敏感性，已提议在2016年8月在LHC进行束流研究（机器开发MD），我们在本说明中介绍了预备模拟和估计。
Effect of secondary ions on the electron beam optics in the Recycler Electron Cooler
费米实验室回收环中的反质子由4.3 MeV，0.1 - 0.5 A直流电子束（以及随机冷却系统）冷却。相对论能量（γ = 9.49）、安培范围的DC束和相对弱的聚焦的独特组合使得冷却效率对离子中和特别敏感。最近，通过中断电子束1-30 \mus，以高达40 Hz的重复率，实现了清除离子的能力。通过对电子束的冷却特性进行了分析，发现累积离子对束流光学有显著影响。对于0.3 A的束流，当离子被移除时，纵向冷却速率增加了约2倍。
扫码添加微信好友，提出您的宝贵建议 👇
💡 备注请填写：网站反馈
发表机构由 AI 从论文文本抽取，如发现错误，欢迎反馈修正建议。