μ子束的参量共振电离冷却

下一代轻子对撞机需要冷却μ子束，以便用更少的μ子实现更高的亮度。在本文中，我们提出了一种将电离冷却与参量共振相结合的想法，预期能产生横向尺寸小得多的μ子束。我们描述了一个线性磁输运通道，其中诱导了半整数共振，使得粒子在x-x'相空间中的正常椭圆运动变为双曲线运动，在通道焦点处粒子移动到更小的x和更大的x'。放置在通道焦点处的薄吸收体通过通常的电离冷却机制冷却束流的角发散，每个吸收体后跟有射频腔。我们提出了参量共振电离冷却（PIC）的理论，从简单四极聚焦束线的基本原理开始。然后我们讨论了由色散、球差和非线性场像差引起的失谐，以及减少失谐所需的技术。我们讨论了PIC需要伴随发射度交换以保持动量展宽足够小的要求。给出了PIC通道的示例，以及旨在实现所描述理论概念实际应用的计算机模拟。