بررسی رفتار باریکه الکترونی در خطوط BDS شتابدهنده ILC توسط کد BDSIM_Geant4

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه گیلان

2 استادیار،دانشگاه گیلان

چکیده

با توجه به اینکه براساس آزمایش‌ها و شواهد موجود تنها 4 درصد جهان قابل رویت است و 96 درصد باقیمانده از ماده و انرژی تاریک تشکیل یافته بنابراین فیزیکدانان برای پی بردن به حقیقت جهان به استفاده از شتابدهنده‌ها روی آوردند. یکی از قدرتمندترین شتابدهنده‌های پیشنهاد شده برای این امرکه به عنوان جایگزین شتابدهنده LHC مورد توجه است، شتابدهنده ILC می‌باشد که در ابتدا قادر خواهد بود ذرات را تا انرژی برخوردی 500 گیگا الکترون ولت برساند. اما تا انرژی 1000 گیگا الکترون ولت قابل ارتقا است. پس از شتابدهی ذرات در یک شتابدهنده خطی باریکه‌ها توسط سیستمی به نام BDS در یک انرژی انتقال می‌یابند. از آنجایی که در نقطه برخورد به حداکثر احتمال برخورد نیاز داریم درخطوط باریکه چنین سیستمی از الکترومغناطیس‌های چندقطبی به منظور انتقال و کانونی کردن باریکه در نقطه برخورد، استفاده می‌کنند. به دلیل اتلاف انرژی ناشی از عبور باریکه از میان چندقطبی‌ها، طراحی چنین خطوطی با انرژی ثابت بسیار مورد توجه است. در این مقاله با شبیه‌سازی خطوط BDS به کمک کد BDSIM-Geant4، کیفیت باریکه در طول خط شتابدهنده توسط پارامتر امیتانس مورد ارزیابی قرار گرفته است، و در شبیه‌سازی‌ها سعی شده تا به حداقل پهن شدگی باریکه در نقطه برخورد دست یابیم. در ادامه میزان اتلاف انرژی باریکه در 100 متر از خطوط باریکه بررسی شده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation of electron beam characteristics in ILC BDS beam line by BDSIM_Geant4 code

نویسندگان [English]

  • Sajjad Moniri 1
  • Peyvand Taherparvar 2
2 Assistant professor, University of Guilan
چکیده [English]

Scientists, based on the evidence, believe that nearly 4 percent of the universe is visible and the remaining 96 percent consists of dark matter and dark energy. Hereby, the development of the accelerator technology and high energy physics were considered extensively.
ILC is the most powerful of proposed accelerator that is planned to have collision energy of 500GeV initially, with the possibility for a later upgrade to 1000GeV (1 TeV). The most powerful of proposed accelerator that is an alternative for the LHC accelerator is ILC. After being accelerated to the desired energy in a linear accelerator, beam could be transport from the exit of the main linacs to the interaction point. Since we need maximum possibility in the interaction point, beam lines are equipped with electromagnetic multipoles for beam transport and focusing, in such systems. Due to energy loss by beam passing through the electromagnetic multipoles, beam line designing is important to conserve beam energy in beam transport. In this paper, simulation of BDS was done by use of the BDSIM-Geant4 code. Then, beam characteristics were evaluated by use of the some criteria such as emittance. We estimated the distribution of particles at the beginning and end of the BDS line, to find minimum beam size at the interaction point. Finally the amount of energy loss within 100 meters of the lines was studied.

کلیدواژه‌ها [English]

  • ILC
  • BDSIM-Geant4
  • Multipole Electromagnets
  • Energy Loss