基于 CSNS 的使用超导螺线管的新型 μ子-π子收集与传输系统设计
加速器物理
2016-08-03 v2
摘要
针对目前正在建设中的中国散裂中子源（CSNS），提出了一种新型 μ子和 π子捕获系统。利用 CSNS 约 4% 的脉冲质子束（1.6 GeV，4 kW 和 1 Hz）轰击超导螺线管内部的圆柱形石墨靶，可以同时获得表面 μ子和 π子。这种新型捕获系统——由超导螺线管包裹的石墨靶——其接收度大于在分离 μ子靶一侧使用四极杆的正常 μ子束线。使用 Geant4 计算了不同捕获磁场下的 μ子和 π子产额。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。基于 CSNS 项目预留的 μ子实验区布局，设计了一条具有多功能 μ子自旋旋转区（表面 μ子、衰变 μ子和低能 μ子）的初步 μ子束线。最终，基于 CSNS 第一阶段，由 G4beamline 模拟产生的高通量表面 μ子（10/s）和衰变 μ子（10/s）将在衰变螺线管末端获得。该收集与传输系统在 2.5 A 的质子流强下将是一条非常有效的束线。
引用
@article{arxiv.1510.02891,
title = {A new muon-pion collection and transport system design using superconducting solenoids based on CSNS},
author = {Ran Xiao and Yanfen Liu and Wenzhen Xu and Xiaojie Ni and Ziwen Pan and Bangjiao Ye},
journal= {arXiv preprint arXiv:1510.02891},
year = {2016}
}
备注
7 pages, 8 figures, 1 table