CLIC RTML的模拟和分析

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对撞机作为研究物质基本性质和组成的有效工具,在粒子物理学的发展过程中一直起着重要的作用。为了对LHC的物理结果进行检验同时进行新物理的寻找,人们普遍认为应当建造下一代的高能正负电子对撞机。位于欧洲核子研究中心(CERN)的CLIC (Compact Linear Collider)就是这样一个设计能量在TeV量级下的正负电子对撞机。为了避免在如此高的能量下回旋加速器同步辐射(synchrotron radiation)的问题,CLIC使用了直线加速器结构。为了达到理想的对撞亮度,实验对各部分的原件都作了极高的精度要求。RTML (Ring to Main Linac)是CLIC上进行束流运输的一个子部分。为了研究RTML的性能和寻找放宽对RTML各部分误差容忍度的方法,本论文利用PLACET[1]软件对RTML进行了模拟和分析工作。本论文将分别对束流初始z坐标、束团压缩器1(Bunch Compressor 1,BC1)的射频(Radio Frequency,RF)相位(phase)和梯度(gradient)、Booster Linac加速器射频的相位和梯度以及束团压缩器2 (Bunch Compressor 2.BC2)的射频的相位和梯度偏移对束流的最终状态的影响进行模拟,同时对RTML的各个子部分进行理论分析。分析结果和模拟结果进行对比显示,两结果基本可以相互符合。根据得到的模拟结果,设计了补偿(Feed-Forward)系统,并将它加入到模拟程序中,并进行了模拟验证工作。结果得出Feed-Forward系统可在一定程度上降低RTML对各元件精度的要求,为束流达到预期的设计目标提供了可能。
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