Formation of a High-Energy Particle Beam by Means of Focusing Crystal Devices

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

It becomes difficult and expensive to control TeV-particle trajectories using electromagnets to obtain extracted beams at accelerators. For these purposes, high-gradient devices based on bent crystals are more suitable. These crystals can serve as superstrong lenses with a focal length of less than 1 m with an equivalent magnetic field of 1000 T. In this work, a scheme based on two successive focusing crystals has been implemented to form a 50 GeV axially symmetric beam with a small divergence of 30 μrad in both the horizontal and vertical planes. One of the promising applications of this scheme is the creation of high-energy neutrino beams.

About the authors

G. I Britvich

Institute for High Energy Physics, National Research Center Kurchatov Institute, 142281, Protvino, Moscow region, Russia

Email: chesnokov@ihep.ru

M. Yu Kostin

Institute for High Energy Physics, National Research Center Kurchatov Institute, 142281, Protvino, Moscow region, Russia

Email: chesnokov@ihep.ru

V. I Pitalev

Institute for High Energy Physics, National Research Center Kurchatov Institute, 142281, Protvino, Moscow region, Russia

Email: chesnokov@ihep.ru

I. V Poluektov

Institute for High Energy Physics, National Research Center Kurchatov Institute, 142281, Protvino, Moscow region, Russia

Email: chesnokov@ihep.ru

Yu. E Sandomirskiy

Institute for High Energy Physics, National Research Center Kurchatov Institute, 142281, Protvino, Moscow region, Russia

Email: chesnokov@ihep.ru

M. Yu Chesnokov

Institute for High Energy Physics, National Research Center Kurchatov Institute, 142281, Protvino, Moscow region, Russia

Email: chesnokov@ihep.ru

Yu. A Chesnokov

Institute for High Energy Physics, National Research Center Kurchatov Institute, 142281, Protvino, Moscow region, Russia

Email: chesnokov@ihep.ru

A. A Yanovich

Institute for High Energy Physics, National Research Center Kurchatov Institute, 142281, Protvino, Moscow region, Russia

Author for correspondence.
Email: chesnokov@ihep.ru

References

  1. V. M. Biryukov, Yu. A. Chesnokov, and V. I. Kotov, Crystal channeling and its application at high-energy accelerators, Springer, Berlin, Germany (1997), 219 p.
  2. E. N. Tsyganov, Estimates of cooling and bending processes for charged particle penetration through a mono crystal, preprint TM-682, TM-684, Fermilab, Batavia (1976).
  3. A. F. Elishev, N. A. Filatova, V. M. Golovatyuk et al. (Collaboration), Phys. Lett. B 88, 387 (1979).
  4. A. F. Elishev, N. A. Filatova, V. M. Golovatyuk et al. (Collaboration), JETP Lett. 30, 442 (1979).
  5. A. G. Afonin, V. T. Baranov, V. M. Biryukov et al. (Collaboration), Phys. Rev. Lett. 87, 094802 (2001).
  6. R. P. Fliller, A. Drees, D. Gassner, L. Hammons, G. McIntyre, S. Peggs, D. Trbojevic, V. Biryukov, Y. Chesnokov, and V. Terekhov, Nucl. Instrum. Methods B 234, 47 (2005).
  7. N. V. Mokhov, G. E. Annala, A. Apyan et al. (Collaboration), Int. J. Mod. Phys. A 25, 98 (2010).
  8. W. Scandale, G. Arduini, M. Butcher et al. (Collaboration), Phys. Lett. B 758, 129 (2016).
  9. W. Scandale, G. Arduini, R. Assmann et al. (Collaboration), Int. J. Mod. Phys. A 37, 2230004 (2022).
  10. M. A. Gordeeva, M. P. Gur'ev, A. S. Denisov et al. (Collaboration), JETP Lett. 54, 487 (1991).
  11. V. I. Baranov, V. M. Biryukov, A. P. Bugarsky, Yu. A. Chesnokov, V. I. Kotov, M. V. Tarakanov, V. I. Terekhov, S. V. Tsarik, O. L. Fedin, M. A. Gordeeva, M. P. Gur'ev, Yu. P. Platonov, and A. I. Smirnov, Nucl. Instrum. Methods B 95, 449 (1995).
  12. A. G. Afonin, V. I. Baranov, V. T. Baranov et al. (Collaboration), JETP Lett. 96, 424 (2012).
  13. W. Scandale, G. Arduini, M. Butcher et al. (Collaboration), Phys. Lett. B 733, 366 (2014).
  14. A. G. Afonin, A. G. Vasilyeva, A. A. Durum, M. Yu. Kostin, V. A. Maisheev, Yu. E. Sandomirsky, V. I. Pitalev, I. V. Poluektov, M. Yu. Chesnokov, Yu. A. Chesnokov, and A. A. Yanovich, Physics of Particles and Nuclei Letters 19(4), 389 (2022).
  15. A. G. Afonin, G. I. Britvich, A. P. Bugorskii, M. K. Bulgakov, A. A. Durum, M. Yu. Kostin, A. V. Lutchev, V. A. Maisheev, Yu. E. Sandomirskiy, V. I. Pitalev, I. V. Poluektov, Yu. A. Chesnokov, P. N. Chirkov, and A. A. Yanovich, JETP Lett. 104, 12 (2016).
  16. W. Scandale, G. Arduini, F. Cerutti et al. (Collaboration), Nucl. Instrum. Meth. B 446, 15 (2019).
  17. W. Scandale, G. Arduini, F. Cerutti et al. (Collaboration), Nucl. Instrum. Methods A 1015, 165747 (2021).
  18. W. Scandale, L. S. Esposito, M. Garattini et al. (Collaboration), The European Physical Journal C 79(12), 993 (2019).
  19. W. Scandale, G. Arduini, F. Cerutti et al. (Collaboration), Phys. Lett. B 804(10), 135396 (2020).
  20. W. Scandale, G. Arduini, F. Cerutti et al. (Collaboration), The European Physical Journal Plus 137(7), 811 (2022).
  21. W. Scandale, G. Arduini, F. Cerutti et al. (Collaboration), Nucl. Instrum. Methods B 438, 38 (2019).
  22. В. П. Карташев, В. И. Котов, Методы формирования пучков частиц на ускорителях высоких энергий, Энергоатомиздат, М. (1989).
  23. Y. A. Chesnokov and V. A. Maisheev, Nucl. Phys. A 1003, 122012 (2020).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2023 Российская академия наук

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».