μ 子冷却希格斯工厂的完整演示装置

近期发现的 125 GeV 希格斯粒子重燃了人们对所谓“希格斯工厂”的兴趣，即一种具有充分冷却强度的 μ+μ- 对撞机，每种电荷的 μ 子强度约为 6×10^12，重复频率为 15-50 p/s，亮度高达 10^32 cm^-2 s^-1。该过程涉及 s 态中 H_0 标量粒子的直接产生。其部分宽度可在洁净条件下以极高的精度进行研究。借助极化 μ->e ν ν 衰变电子的衰变频率，可在 (WW) 通道中将 H_0 质量测量精度提升至约 ±100 keV (δE/E < 10^-6)。本文描述了一系列非常规但半径仅为数米的级联小环的实现，以达到所需的纵向和横向发射度。物理需求及已开展的多项研究表明，在启动 H_0 物理计划之前，下一步可行且适宜的措施是实现全尺寸 μ 子冷却演示装置。演示装置的正确运行最初可借助现有多种加速器中已有的极低强度 μ 子束流进行探索。只有在该初始冷却实验成功得到确证后，才应建造实现具备适当亮度设施所需的额外但相对常规的组件。用于希格斯工厂的最终 μ+μ- 对撞机可选址于现有的 CERN 或 FNAL 站点内。