费米实验室多兆瓦质子装置的快速循环同步加速器
加速器物理
2019-09-04 v2
摘要
费米实验室加速器综合体向包括旗舰长基线中微子计划在内的多种固定靶科学项目提供高强度高能质子束。随着深地下中微子实验（DUNE）与长基线中微子设施（LBNF）计划的提出，将费米实验室质子装置束流功率升级至2.4 MW具有强烈动机。我们证明费米实验室质子装置可通过新建快速循环同步加速器（RCS）替代现有Booster达到2.4~MW，并给出基于RCS的装置设计的全面技术分析。设计借鉴了费米实验室Booster、J-PARC RCS与橡树岭SNS以往的设计工作与运行经验，为设计提供坚实经验先例。我们给出了滑相堆积累积、RCS引出能量、空间电荷极限、束流管孔径、涡流加热、注入箔加热及晶格光学的参数化研究。长基线中微子计划的2.4 MW基准在不依赖先前提出的多GeV直线加速器计划下独立达成，但我们评估了该直线加速器升级对RCS性能的影响。
引用
@article{arxiv.1903.12408,
title = {Rapid-Cycling Synchrotron for Multi-Megawatt Proton Facility at Fermilab},
author = {Jeffrey Eldred and Valeri Lebedev and Alexander Valishev},
journal= {arXiv preprint arXiv:1903.12408},
year = {2019}
}
备注
update includes section on integrable optics & electron lens, editing for language clarity & typographical errors