费米实验室Booster中束流注入与聚束方案的研发

费米实验室致力于升级其加速器综合体，以支持强度前沿的高能物理（HEP）实验。正在进行的质子改进计划（PIP）使我们能够在NuMI中微子靶上达到700 kW的束流功率。到下一个十年末，当前的400 MeV常导直线加速器（LINAC）将被一台800 MeV超导直线加速器（PIP-II）取代，其束流功率比PIP设计目标提高>50%。在PIP和PIP-II时代，现有的Booster都将在至少未来二十年中发挥非常重要的作用。与此同时，我们最近为Booster开发了一种创新的束流注入与聚束方案，称为“早期注入方案”，该方案继续使用现有的400 MeV直线加速器并已投入运行。该方案有潜力使Booster的束流强度比PIP设计目标提高>40%。该方案的一些益处已经显现。在本文中，我将描述该方案的基本原理、近期束流实验的结果、新方案运行的经验、当前状态、问题及未来计划。该方案与费米实验室当前和未来的强度升级计划高度契合。