费米实验室 Booster 的动量齿合

费米实验室 Booster 有一项名为质子改进计划（PIP）的流强升级计划。其通量吞吐量目标为 2E17 质子/小时，几乎是当前 1.1E17 质子/小时运行水平的两倍。机器中的束流损失将成为一个问题。Booster 将束流从 400 MeV 加速至 8 GeV 并引出至主注入器（MI）。齿合（Cogging）是通过在循环期间改变束流的径向位置，使引出踢出器间隙与 MI 同步的过程。间隙产生发生在约 700 MeV 处，即循环开始后 6 毫秒。由于孔径限制，通过改变径向位置难以控制循环间的回旋频率变化，且在低能下这种变化更大。动量齿合能够利用偶极校正器和径向位置反馈，同时控制回旋频率和径向位置，从而将间隙产生时间提前。新的齿合方案将减少能量损失并节省孔径。本文将讨论动量齿合系统的开发进展。