高功率回旋加速器：超越标准模型物理、计算与医学应用之间的桥梁
加速器物理
2022-12-22 v1 高能物理 - 实验
核实验
摘要
IsoDAR 回旋加速器是一台 60 MeV 回旋加速器，设计输出 10mA 质子以驱动中微子实验。将 IsoDAR 系统产生的高通量与千吨级中微子探测器耦合，将提供覆盖短基线实验所指异常区域的惰性中微子排除搜索。同时，高功率靶与千吨级探测器的耦合允许研究暗物质候选者，即类轴子粒子。我们已经证明，IsoDAR 靶内的核激发创造了产生轴子并利用附近千吨级探测器探测单能峰的独特机会。除此之外，IsoDAR 回旋加速器产生的高功率可用于粒子物理之外的应用。IsoDAR 回旋加速器加速并引出 H，这使得束流可在下游分流，这是缓解医用同位素界高功率靶制备问题的一项重要且多用途的进展。本论文提出某些高度需求医用同位素（包括 Ac-225）产率较现有水平提高一个数量级以上的方案。本论文中，我们报道了满足这些要求并产生创纪录水平高纯度、低发射度 H 电流的多尖头离子源结果。其次项是设计射频四极场（RFQ），以在注入前对高电流进行平缓聚束。这是紧凑型回旋加速器轴向直接注入的首次使用。本论文报道了机器学习在 RFQ 设计中的首次应用。这些工具实现了 IsoDAR 回旋加速器所需的高电流，对加速器、医学与物理界产生重要影响。
引用
@article{arxiv.2212.11114,
title = {High Power Cyclotrons: The Bridge Between Beyond the Standard Model Physics, Computation, and Medical Applications},
author = {Loyd Waites},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.11114},
year = {2022}
}
备注
PhD thesis