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${\mu}$LHC:基于 HL-LHC 的反 mu 质子碰撞器

加速器物理 2025-06-19 v1 高能物理 - 实验 高能物理 - 唯象学

摘要

presented for HL-LHC 基于反 mu 质子碰撞器(μ{\mu}LHC)的概念设计与性能评估。利用基于已建立的 J-PARC 超冷 μ+{\mu}^{+} 束流技术的 μ{\mu}TRISTAN 概念,μ{\mu}LHC 将实现 5.3 TeV 中心-of-mass 能量,显著超越 EIC 和 LHeC。探讨了两种 μ+{\mu}^{+} 加速的涡轮环选项,即基于 μ{\mu}TRISTAN 和基于 repurposed LHeC ERL 的系统。预测可实现的亮度超过 1033cm2s110^{33} cm^{-2}s^{-1}μ{\mu}LHC 在小-x 和高-Q2Q^{2} 区域提供了更广的动力学覆盖范围,显著贡献于 QCD 基础和希格斯玻色子性质。其在 BSM 物理中的独特潜力扩展到激发 mu 、色八 mu 、Leptoquark 以及相互作用。也概述了可能的探测器概念。鉴于超冷 μ+{\mu}^{+} 束流技术的成熟性,μ{\mu}LHC 相较于 mu 碰撞器更早即可实现,作为高能物理学科的关键工具。

关键词

引用

@article{arxiv.2506.15445,
  title  = {${\mu}$LHC: Antimuon Ring and HL-LHC based ${\mu}^+p$ Collider},
  author = {D. Akturk and A. C. Canbay and H. Dagistanli and B. Dagli and U. Kaya and B. Ketenoglu and A. Kilic and F. Kocak and A. Ozturk and S. Sultansoy and I. Tapan and F. Zimmermann},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2506.15445},
  year   = {2025}
}

备注

22 pages, 16 figures, 6 tables