EicC对撞光学设计

发布时间：2021-09-01 15:51

　　强子内部结构和强相互作用是中高能核物理和粒子物理共同关心的重要前沿课题,极化电子-离子对撞机是研究强子内部三维结构,夸克胶子分布和强相互作用最有效设备。EicC（Electron Ion Collider in China）是我国计划建造的主要用于海夸克研究的中国电子-离子对撞机装置,本文主要工作为设计了EicC质子环pRing和电子环eRing的对撞光学。对撞光学设计是EicC对撞机最为关键的工作之一,是对撞机能否满足指标要求的基础。与常规对撞机不同的是EicC要求高亮度、双极化、全立体角探测,光学设计难度大。为此EicC采用双对撞区非对称光学设计,使两环对撞区同时满足探测器全立体角探测和安装要求;在此基础上,通过进一步匹配两环弧区及ERL等功能段对撞模式光学,完成了质子对撞环pRing和电子对撞环eRing对撞模式光学设计。对撞机对色品有着严格要求,质子环pRing弧区间短直线节无法提供与弧区一致的Beta函数,使该环色品补偿工作难度进一步提升。本文通过研究质子环pRing不同色品补偿模式,最终确定了弧区加短直线节共同补偿的色品补偿方案。而且,EicC两对撞区位于同一长直线节,对撞... 

【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所)甘肃省

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

HERA电子-离子对撞机布局图

EicC对撞光学设计4图1.2HERA对撞区布局图Fig1.2InteractionregionlayoutoftheHERA1.1.2JLEIC装置电子-离子对撞机体现了在量子色动力学中到达下一个前沿的愿景，它将强子的行为理解为夸克和胶子的复杂束缚态。美国杰斐逊实验室（JLab）从事基于CEBAF加速器的极化电子-离子对撞机的可行性研究已有十多年。总的目标是将12GeV/u的CEBAF中能量为3～11GeV/u的极化电子束与离子加速器中能量为20～250GeV/u的极化离子或非极化重离子相碰撞[2]。CEBAF的12GeV/u升级将详细地映射核子的价夸克组分和核波函数，而电子-离子对撞机将确定海夸克在很大程度上未知的作用，并首次研究结合所有原子核的粘合剂。JLEIC将允许核科学家绘制核子中夸克和胶子的自旋和空间结构图，发现核子中胶子的集体效应，并理解夸克和胶子中强子的出现。杰斐逊实验室的电子-离子对撞机将使来自CEBAF循环超导射频（SRF）直线加速器（linac）的高极化电子束与来自新的离子加速器和储存环的高极化轻离子束或未极化的重离子束发生碰撞。从一开始，杰斐逊实验室的设计研究就致力于实现对撞机的高性能，特别是每个探测器可接受的高达1034cm-2s-1的超高亮度，同时保持电子束和轻离子束的高极化率，这是未来电子-离子对撞机设施的

JLEIC装置布局

【参考文献】：
期刊论文
[1]中国极化电子离子对撞机计划[J]. 曹须,常雷,畅宁波,陈旭荣,陈卓俊,崔著钫,戴凌云,邓维天,丁明慧,龚畅,桂龙成,郭奉坤,韩成栋,何军,黄虹霞,黄银,Kaptari L P,李德民,李衡讷,李民祥,李学潜,梁羽铁,梁作堂,刘国明,刘杰,刘柳明,刘翔,罗晓峰,吕准,马伯强,马伏,马建平,马余刚,冒立军,Mezrag C,平加伦,秦思学,任航,Roberts C D,申国栋,史潮,宋勤涛,孙昊,王恩科,王凡,王倩,王荣,王睿儒,王涛峰,王伟,王晓玉,王晓云,吴佳俊,吴兴刚,肖博文,肖国青,谢聚军,谢亚平,邢宏喜,徐瑚珊,许怒,徐书生,鄢文标,闫文成,闫新虎,杨建成,杨一玻,杨智,姚德良,尹佩林,詹文龙,张建辉,张金龙,张鹏鸣,张肇西,张振宇,赵红卫,赵光达,赵强,赵宇翔,赵政国,郑亮,周剑,周详,周小蓉,邹冰松,邹丽平.  核技术. 2020(02)



本文编号：3377259