国际直线对撞机研究现状及未来发展

文章介绍了国际直线对撞机(ILC)的科学目标及直线对撞机(LC)与强子对撞机(LHC)的关系.结合对正负电子直线对撞机历史的回顾及国际直线对撞机方案的选择,对国际直线对撞机的发展现状及未来发展趋势进行了介绍.对中国科学家在国际直线对撞机中所做的国际合作研究进行了简要的回顾,并强调了中国抓住国际直线对撞机国际合作机遇对中国科学发展的重要性.     

国际未来直线对撞机(ILC)阻尼环Lattice设计

为了使国际未来直线对撞机达到高的亮度, 对撞机的阻尼环必须要有很小的自然发射度. 同时, 阻尼环要有很大的接收度来接受来自正电子注入系统的大能散、大发射度的正电子束团. 对于磁聚焦结构的设计来说, 同时达到以上要求是一件很有挑战性的工作. 为了降低ILC阻尼环的造价采用修正的FODO结构设计了可以满足ILC要求的阻尼环备用Lattice, 并使四极磁铁的数量比起ILC阻尼环BCD设计减少了一半.     

国际直线对撞机研究现状及未来发展

文章介绍了国际直线对撞机(ILC)的科学目标及直线对撞机(LC)与强子对撞机（LHC）的关系.结合对正负电子直线对撞机历史的回顾及国际直线对撞机方案的选择,对国际直线对撞机的发展现状及未来发展趋势进行了介绍.对中国科学家在国际直线对撞机中所做的国际合作研究进行了简要的回顾,并强调了中国抓住国际直线对撞机国际合作机遇对中国科学发展的重要性.     

第一台直线对撞机开始生产Z^0粒子

1989年4月12 日,在美国斯坦福直线加速器中心(SLAC),人们为高能物理发展的又一大喜事——在建成世界上第一台这类直线对撞机SLC两年后,首次产生了Z0粒子而沉浸在喜悦之中. 由B.里克特教授主持兴建的SLC工程于1983年正式开工.其主要目的有两个:一是发展加速器技术,使建成的新型正负电子对撞机相对于电子储存环对撞机而言,在大幅度提高束流能量时并不需要大大增加经费,为正负电子对撞机向更高能发展开创新途径.二是寻找理论家们预言的传递弱相互作用的中间玻色子Z0,并且可以做许多物理研究工作. 西欧核子研究中心(CERN)的LEP是当今世…     

ILC——TeV能量正负电子直线对撞机计划

 2004年8月20日,在北京举行的第32届世界高能物理大会结束的前两天,国际未来加速器委员会(ICFA)主席乔纳森·多芬(JonathanDorfan)在大会上宣布:国际未来加速器委员会已经批准了国际技术推荐专家委员会(InternationalTechnologyRecommendationPanel)的推荐,专家委员会正式推荐在未来的正负电子直线对撞机上采用"冷技术"。     

International Linear Collider damping ring lattice design with two wiggler sections

The International Linear Collider (ILC), which is based on super-conducting RF acceleration technology, requires the damping rings to provide beams with extremely small equilibrium emittance, and large acceptance to ensure good injection efficiency for high-emittance, and high-energy spread beam from the positron source. In order to reduce the cost for ILC damping rings, an alternative lattice which is different from the baseline configuration design has been designed with modified FODO arc cells, and the total quadrupole number has been reduced by half. At the same time, to decrease the total cost involved in constructing access shafts needed to supply power, cryogenics etc. for the wigglers and other systems, the number of wiggler sections is decreased from 8 to 4, and further to 2. This new lattice has been optimized to have a good dynamic aperture. This alternative ILC damping ring lattice design will reduce the cost largely as compared with the baseline design.     

直线对撞机用的RF超导多胞加速腔和陷阱模研究

为下世纪直线对撞机设计了一个9胞RF超导加速腔,其加速模的E_pk/E_acc=2.024.胞-胞间耦合系数高达1.95%.高次模通带分布均匀合理,带间无重叠,不存在陷阱模.CSE新形胞结构也保证了加速腔的机械强度.根据目前可实现的铌腔表面处理技术,束载加速梯度达到25—30MeV/m是可能的.     

美国的超导超级对撞机

 1989年9月7日上午,美国参、众两院举行会议,表决通过了建造美国历史上最大的加速器--超导超级对撞机（Superconducting Super Collider,即SSC）的决定.这台加速器,是周长87公里的质子-质子对撞机,质心系能量40TeV(1TeV=10¹²电子伏),建造在德克萨斯州达拉斯市南郊农场地下50米左右,耗资60亿美元,由美国能源部领导,SSC实验室（命名为罗纳德·里根高能物理实验室,实验室主任为R·Schwitters）负责,在1998年建成.     

发现量子宇宙——粒子对撞机的角色

 当今正是粒子物理学发生根本性变革的时期。新近的实验证据要求一种全新的宇宙图像。一些新的发现近在咫尺，它们将以新的物质形态、新的自然力和新的时空维度来拓展人们的想像力。突破将来自下一代粒子加速器，即目前正在欧洲建造的大型强子对撞机(LHC)，以及拟议中的国际直线对撞机(ILC)。在这些加速器上进行的实验将使你的宇宙观念发生根本性的变革。     

桌面上的对撞机

 高能物理实验需要耗资惊人的粒子加速器.例如在美国得克萨斯正在建立中的53英里长的超导超级对撞机,需耗资80亿美元才能建成.但是依利诺阿贡国家实验室的物理学家们已经成功地试验了一种新技术,能显著地减少大型加速器的尺寸与成本.     

Marx固态调制器单元研制

Marx固态脉冲调制器是根据Marx发生器的原理并以绝缘栅双极晶体管（IGBT）固态开关作为开关元件而设计的脉冲调制器。其低成本、高可靠性、小体积等优点可以很好地满足国际直线对撞机（ILC）对脉冲调制器提出的要求。介绍了Marx调制器单元样机主要部件包括IGBT串联高压开关组件、储能电容器、串联高压充电电源以及控制系统样机的研制。Marx调制器单元完成了12 kV高压试验,各部件达到设计指标,为单元的模块化生产和多单元的叠加试验提供可靠的数据和保障。     

Bunch transverse emittance increase in electron storage rings

In this paper a theoretical framework to estimate the bunch transverse emittance growing in electron storage rings due to short range transverse wakefield of the machine is established. New equilibrium emittance equations are derived and applied to explain the experimentally obtained results in ATF damping ring. This equation will be useful for linear collider damping ring design.     

Event reconstruction with MarlinReco at the International Linear Collider

After an overview of the modular analysis and reconstruction framework Marlin an introduction on the functionality of the Marlin-based reconstruction package MarlinReco is given. This package includes a full set of modules for event reconstruction based on the particle flow approach. The status of the software is reviewed and recent results using this software package for event reconstruction are presented.      

Bunch transverse emittance increase in electron storage rings

In this paper a theoretical framework to estimate the bunch transverse emittance growing in electron storage rings due to short range transverse wakefield of the machine is established. New equilibrium emittance equations are derived and applied to explain the experimentally obtained results in ATF damping ring. This equation will be useful for linear collider damping ring design.     

Precision Calculations for the T-Odd Quark Pair Production at the CLIC e+e- Linear Collider

We perform the precision calculations for the e⁺e^-→q_q_(q_q_=u_u_, c_c_, d_d_,s_s_) processes up to the QCD next-to-leading order (NLO) including full weak decays for the final T-odd mirror quarks in the littlest Higgs model with T-parity (LHT) at the Compact Linear Collider (CLIC). We show the dependence of the leading order (LO) and NLO QCD corrected cross sections on the colliding energy √s, and provide the LO and QCD NLO kinematic distributions of final particles. The results show that the LO cross section can be enhanced by the NLO QCD correction and the K-factor increases obviously when the threshold of the on-shell q_q_-pair production approaches the colliding energy √s. The K-factor value varies in the range of 1.04 ～ 1.41 in our chosen parameter space. We find that a simple approximation of multiplying the LO kinematic distribution with the integrated K-factor is not appropriate for precision study of the e⁺e^-→q_q_(q_q_=u_u_, c_c_, d_d_,s_s_) processes, since the NLO QCD corrections are phase space dependent. It is necessary to calculate the differential cross sections including full NLO QCD corrections to get reliable results.     

Marx固态调制器单元研制

Marx固态脉冲调制器是根据Marx发生器的原理并以绝缘栅双极晶体管(IGBT)固态开关作为开关元件而设计的脉冲调制器。其低成本、高可靠性、小体积等优点可以很好地满足国际直线对撞机(ILC)对脉冲调制器提出的要求。介绍了Marx调制器单元样机主要部件包括IGBT串联高压开关组件、储能电容器、串联高压充电电源以及控制系统样机的研制。Marx调制器单元完成了12 kV高压试验,各部件达到设计指标,为单元的模块化生产和多单元的叠加试验提供可靠的数据和保障。