The Influence of Nonlinear Processes and Travelling Focus on Luminosity in e- e+Erl-Ring Type Colliders
Abstract
One of the most important parameter that determines the performance of an
accelerator is the Luminosity that gives the number of particles interacting in a second in the
one square centimeter area of the collider and determines the performance of the collider. There
are many factors that determine the Luminosity. One of them is incoherent processes. In this
study, the effect of nonlinear-processes on luminosity of electron-positron colliders with ERLring
type collider with center of mass energy 3.77 GeV is investigated in Breit-Wheeler, BreitHeitler
and Landau-Lifshitz processes. Furthermore the crab waist effect and travelling focus
(dynamic focus) of colliding beams effects on the Luminosity has been discussed. In this study,
CAIN 2.42 computer simulation program was used for Luminosity. Using the simulation
program, nonlinear-processes in electron-positron parameter sets were calculated for energy
recovery linac (erl)-ring type colliders including travelling focus and crab waist.
References
- E. Recepoğlu and S. Sultansoy, “A high luminosity on ring electron-positron collider for super charm factory,” Turk. J. Phys., vol. 35, pp. 257–263, 2011.
- S. Benson et al. “High PowerOperation of the JLab IR FEL Driver Accelerator,” Proc. PAC07, 2007.
- A. K. Çiftçi, O. Gürkan, T. Olgar, E. Recepoğlu, S. Sultansoy, Ö. Yavaş, and M. Yılmaz, “Linac-ring type phi factory of basic and applied research,”, Turk. J. Phys., vol. 24, pp. 747-758, 2000.
- S. Sultansoy, "Regional project for elementary particle physics: linac-ring type c-τ-factory," Turk. J. Phys., 17, p. 591, 1991; "Linac-ring type c-τ-factory: luminosity and physics," Turk. J. Phys. 19, p. 787, 1995.
- D. Schulte, “Beam-beam interactions at ILC”, EU contract number RII3-CT-2003-506395, CARE/ELAN Document-2006-010, 2003.
- C. Rimbault, P. Bambede, K. Mönig, and D. Schulte, “Study of incoherent pair generation in Guinea-Pig”, EUROTeV Report-2, 2005.
- P. Chen, T. Tauchi, and D.V. Schroeder, “Pair Creation at Large Inherent Angles,” Stanford Linear Accelerator Center, Stanford, CA 94309, SLAC-PUB 12486, 1990.
- K. Yokoya, “User’s Manuel of CAIN”, 2011.
- K. Yokoya, özel iletişim, 15.03.2018
- V. Balakin, “Travelling focus”, LC-91, 1991.
- L. Malysheva, O. S. Adeyemi, V. Kovalenko, G. A. Moortgat-Pick, and A. Ushakov “The lumınosity for the ILC travelling focus regime with offsets and angular scans,” Proc. Of IPAC 2011, San Sebastian, Spain, 2011.
- A. Seryi. Power Saving Optimization for Linear Collider Inretaction Region Parameters, Slac-Pub-13767.
- H. Aksakal, E. Recepoğlu ve A. K. Çiftçi, “TAC Phi fabrikasının pozitron halkası için empedans hesabı”, TFD-21. Fizik Kongresi, S.D.Ü. Fen Bilimleri Dergisi, cilt 8, sayı 2, s. 272-275, 2004.
Erl-Halka Tipli e- e+ Elektron-Pozitron Çarpıştırıcılarında Lineer Olmayan Süreçlerin ve Dinamik Odaklamanın Luminosity (Işınlık) Üzerine Etkisi
Abstract
Bir çarpıştırıcının performansını belirleyen önemli parametrelerden biri, çarpıştırıcının 1
saniyede 1 cm2
alanda etkileşen parçacık sayısını veren ve çarpıştırıcının performansını
belirleyen ışınlık değeridir. Işınlık üzerine belirleyici olan birçok etken vardır. Bunlardan bir
tanesi lineer olmayan (incoherent) süreçlerdir. Bu çalışmada, ERL-halka tipli kütle merkezi
enerjisi 3.77 GeV olan elektron-pozitron çarpıştırıcısı olan Türk hızlandırıcı merkezi parçacık
fabrikasında Breit-Wheeler, Breit-Heitler ve Landau-Lifshitz lineer olmayan süreçlerin ışınlık
üzerine etkisi incelenmiştir. Bunun yanında dinamik odaklamanın (travelling focus) ışınlık
üzerine etkisi ile beraber yengeç geçişi (crab waist) etkiside yüksek ışınlık elde etmek üzere
tartışılmıştır. Çalışmada CAIN 2.42 simülasyon programından yararlanılmıştır. Simülasyon
programı kullanılarak elektron-pozitron parametre setlerinde lineer olmayan süreçlerin, dinamik
odaklamanın ve yengeç geçişinin (crab waistin) dahil edildiği enerji geri kazanımlı linak (erl)-
halka tipli çarpıştırıcılarda ışınlık değerleri hesaplanmıştır.
References
- E. Recepoğlu and S. Sultansoy, “A high luminosity on ring electron-positron collider for super charm factory,” Turk. J. Phys., vol. 35, pp. 257–263, 2011.
- S. Benson et al. “High PowerOperation of the JLab IR FEL Driver Accelerator,” Proc. PAC07, 2007.
- A. K. Çiftçi, O. Gürkan, T. Olgar, E. Recepoğlu, S. Sultansoy, Ö. Yavaş, and M. Yılmaz, “Linac-ring type phi factory of basic and applied research,”, Turk. J. Phys., vol. 24, pp. 747-758, 2000.
- S. Sultansoy, "Regional project for elementary particle physics: linac-ring type c-τ-factory," Turk. J. Phys., 17, p. 591, 1991; "Linac-ring type c-τ-factory: luminosity and physics," Turk. J. Phys. 19, p. 787, 1995.
- D. Schulte, “Beam-beam interactions at ILC”, EU contract number RII3-CT-2003-506395, CARE/ELAN Document-2006-010, 2003.
- C. Rimbault, P. Bambede, K. Mönig, and D. Schulte, “Study of incoherent pair generation in Guinea-Pig”, EUROTeV Report-2, 2005.
- P. Chen, T. Tauchi, and D.V. Schroeder, “Pair Creation at Large Inherent Angles,” Stanford Linear Accelerator Center, Stanford, CA 94309, SLAC-PUB 12486, 1990.
- K. Yokoya, “User’s Manuel of CAIN”, 2011.
- K. Yokoya, özel iletişim, 15.03.2018
- V. Balakin, “Travelling focus”, LC-91, 1991.
- L. Malysheva, O. S. Adeyemi, V. Kovalenko, G. A. Moortgat-Pick, and A. Ushakov “The lumınosity for the ILC travelling focus regime with offsets and angular scans,” Proc. Of IPAC 2011, San Sebastian, Spain, 2011.
- A. Seryi. Power Saving Optimization for Linear Collider Inretaction Region Parameters, Slac-Pub-13767.
- H. Aksakal, E. Recepoğlu ve A. K. Çiftçi, “TAC Phi fabrikasının pozitron halkası için empedans hesabı”, TFD-21. Fizik Kongresi, S.D.Ü. Fen Bilimleri Dergisi, cilt 8, sayı 2, s. 272-275, 2004.
Details
| Primary Language | Turkish |
|---|---|
| Subjects | Metrology, Applied and Industrial Physics |
| Journal Section | Makaleler |
| Authors | |
| Publication Date | November 30, 2018 |
| Published in Issue | Year 2018 |