提交给 Snowmass21 的白皮书：中间能量先进加速器直线对撞机演示装置
加速器物理
2024-02-01 v3 高能物理 - 唯象学
等离子体物理
摘要
人们广泛认为，继希格斯工厂之后的下一代轻子对撞机将需要高达约 15 TeV 的质心能量。由于在合理的空间和成本限制下，传统加速器技术在此能量附近达到极限，高梯度先进加速概念颇具吸引力。先进新型加速器（ANAs）因其能够产生约 1--100 GV/m 量级的加速梯度，从而形成紧凑的加速结构，而成为主要候选方案。在过去 10-15 年中，利用 ANAs 加速电子束取得了显著进展。例如，激光驱动毛细管放电波导产生数 GeV 电子束，以及由不同激光脉冲驱动的两个加速结构的原理验证耦合，增加了将 ANAs 视为紧凑型 TeV 级轻子直线对撞机可行技术的兴趣。然而，仍需中间装置来测试该技术并演示关键子系统。基于 ANAs 的 20-100 GeV 质心能量轻子对撞机可作为中间装置的候选方案。除了作为加速器和探测器研究的测试束装置外，该对撞机还将提供研究缪子与质子束加速、探究带电粒子与极端电磁场的相互作用（与束流传输系统设计及相互作用点物理研究相关），以及精确量子色动力学和超越标准模型物理测量的机会。该对撞机的可能应用包括 γγ 与 e-离子对撞机设计的研究。
引用
@article{arxiv.2203.08425,
title = {Whitepaper submitted to Snowmass21: Advanced accelerator linear collider demonstration facility at intermediate energy},
author = {C. Benedetti and S. S. Bulanov and E. Esarey and C. G. R. Geddes A. J. Gonsalves and P. M. Jacobs and S. Knapen and B. Nachman and K. Nakamura and S. Pagan Griso and C. B. Schroeder and D. Terzani and J. van Tilborg and M. Turner and W. -M. Yao and R. Bernstein and V. Shiltsev and S. J. Gessner and M. J. Hogan and T. Nelson and C. Jing and I. Low and X. Lu and R. Yoshida and C. Lee and P. Meade and N. Vafaei-Najafabadi and P. Muggli and P. Musumeci and M. Palmer and E. Prebys and L. Visinelli and C. A. Aidala and A. G. R. Thomas},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.08425},
year = {2024}
}
备注
contribution to Snowmass 2021