博士论文-CLIC主直线加速器束流动力学及ILC/CEPC最终聚焦系统束流光学研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 王毅伟
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| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2013 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 高杰 |
| 关键词 | CLIC 主直线加速器 ILC Final Focus System CEPC |
| 学位专业 | 粒子物理与原子核物理 |
| 中文摘要 | 国际粒子物理界很早就达成共识：LHC（The Large Hadron Collider）的结果需要一个TeV 能量的轻子对撞机上的结果作补充，以对Higgs 粒子等进行精细的研究。这个轻子对撞机所需要的能量范围和具体的物理要求将由LHC 全能量（14 TeV，暂定2015-2016 之前）运行时积累的大量积分亮度决定。CLIC（Compact Linear Collider）和ILC（International Linear collider）作为现存的两个直线正负电子对撞机项目，其预研工作一直在不断地推进――CLIC工作组于2012 年发布了CLIC 概念设计报告；ILC 分别于2007 年和2013 年给出了参考设计报告和技术设计报告。2012 年7 月4 日，LHC 上的ATLAS 与CMS 探测器上发现了Higgs 波色子。由于LHC 上发现的Higgs 波色子的质量较小（大约126 GeV），环形正负电子对撞机作为Higgs 工厂变得更有可能实现。CEPC（Circular Electron Positron Collider）是由中科院高能所提出的质心能量240 GeV、周长为50 或70 km 的环形正负电子对撞机，经过升级之后可以成为质心能量50-70 TeV、周长不变的超级质子对撞机SPPC（Super ProtonProton Collider）。本论文的研究方向集中在CLIC 主直线加速器束流动力学及ILC/CEPC 最终聚焦段束流光学，主要工作内容和创新之处如下：1）为了便于机器升级，我们使用3TeV CLIC 加速结构设计1TeV CLIC 主直线加速器，并基于束流动力学研究对其lattice 进行优化。由于我们采用与3TeV CLIC 主直线加速器相同的设计原则，这些优化对3TeV 机器是基本等效的。这是CLIC 采用12GHz 加速结构后，首次对其主直线加速器lattice 进行全面的优化。2）在CLIC 中，主直线加速器加速结构是由驱动束减速器的PETS（Power Extraction and Transfer Structures）提供功率的。当驱动束偏轴经过PETS 时，PETS 的功率提取器中激励起的尾场将通过微波网络进入主直线加速结构的耦合器，在横向kick 束流，降低主束束流品质。我们研究了这些尾场对主束束流品质的影响，并通过理论分析与数值模拟给出双极子模强度的容限。3）现有的ILC 最终聚焦系统（Final Focus System）在水平、垂直方向都作了色品校正。我们提出一种新的设计方案：增大IP 处水平beta 函数以降低水平色品，然后使用更少的六极铁，主要在垂直方向作色品校正。我们得到了更小的垂直束团尺寸；而水平束团尺寸，由于水平色品的降低，增大的倍数不会很大。这种新的色品校正方案在基本保持亮度的同时，具有更紧凑、更易于调谐、更小的束致辐射（beamstrahlung）等优点。当然，我们需要更短的束长以抑制沙漏效应。4）对于给定的CPEC 低辐射功率参数，采用local 色品校正给出了CEPC最终聚焦系统束流光学初步设计。 |
| 学科主题 | 粒子物理与原子核物理 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2016-02-25 |
| 源URL | [http://ir.ihep.ac.cn/handle/311005/209519]  |
| 专题 | 加速器中心_学位论文和出站报告 高能物理研究所_加速器中心 |
| 作者单位 | 中国科学院高能物理研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 王毅伟. 博士论文-CLIC主直线加速器束流动力学及ILC/CEPC最终聚焦系统束流光学研究[D]. 北京. 中国科学院大学. 2013. |
入库方式： OAI收割
来源：高能物理研究所
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