一种精确高效模拟电子云导致慢束流退化的方法

在大型强子对撞机中，已观测到电子云以束流寿命缩短和慢发射度增长的形式引起慢束流退化。我们提出一种模拟此类慢效应方法，可处理任意复杂电子云，并考虑加速器晶格中的非线性。通过采用适当的三立方插值方案，将由电子云动力学的粒子网格模拟获得的电子云作用力保持为辛形式。我们详细研究了该插值方案的性质，识别并由合适的细化程序修正了该方案可能引入的数值伪影。该方法应用于大型强子对撞机中注入能量质子的情形，以计算动态孔径、执行频率图分析，并通过长时间尺度跟踪粒子分布来模拟束流损失与发射度增长。