Kompensatsiya vliyaniya nesovershenstva struktury Nuklotrona/OIYaI na polyarizatsiyu protonov v oblasti tselogo spinovogo rezonansa (Miniobzor)

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

В управлении спинами сталкивающихся пучков, которое является ключевым аспектом для работы коллайдеров поляризованных частиц NICA (ОИЯИ, Дубна, Россия) и EIC (BNL, Брукхейвен, США), есть открытые вопросы. Единственно реалистичный для управления поляризацией дейтронов режим спиновой прозрачности все еще не апробирован экспериментально. При существующей конфигурации ускорительных колец в ОИЯИ пилотный эксперимент по спиновой прозрачности возможен с протонами на синхротроне Нуклотрон на целом спиновом резонансе. Анализируется динамика поляризации протонов при быстром пересечении целого резонанса с управляющими спиновыми навигаторами на основе штатных корректирующих орбиту диполей. Разработана схема компенсации когерентного влияния на спин ошибок установки и изготовления магнитных элементов структуры Нуклотрона, основанная на измерении спинового поля несовершенства структуры по адиабатическому отклонению спинов в области резонанса с учетом синхротронной модуляции энергии. Компенсация мощности целых резонансов возможна вплоть до ограничений, связанных с орбитальными эмиттансами пучка. Результаты проведенного численного моделирования предлагаемого спинового компенсатора подтверждают возможность экспериментальной верификации режима спиновой прозрачности в присутствии сильного искажения замкнутой орбиты несовершенством структуры Нуклотрона.

About the authors

Yu. N Filatov

Московский физико-технический институт; Объединенный институт ядерных исследований

Email: filatov.iun@mipt.ru
Долгопрудный, Россия; Дубна, Россия

A. M Kondratenko

Московский физико-технический институт; Научно-техническая лаборатория “Заряд”

Долгопрудный, Россия; Новосибирск, Россия

N. N Nikolaev

Московский физико-технический институт; Институт теоретической физики им. Л.Д.Ландау РАН; Объединенный институт ядерных исследований

Долгопрудный, Россия; Черноголовка, Россия; Дубна, Россия

Yu. V Senichev

Московский физико-технический институт; Институт ядерных исследований РАН

Долгопрудный, Россия; Москва, Россия

M. A Kondratenko

Московский физико-технический институт; Научно-техническая лаборатория “Заряд”

Долгопрудный, Россия; Новосибирск, Россия

S. V Vinogradov

Московский физико-технический институт

Долгопрудный, Россия

E. D Tsyplakov

Московский физико-технический институт

Долгопрудный, Россия

A. I Chernyshov

Московский физико-технический институт; Институт ядерных исследований РАН

Долгопрудный, Россия; Москва, Россия

A. V Butenko

Объединенный институт ядерных исследований

Дубна, Россия

S. A Kostromin

Объединенный институт ядерных исследований

Дубна, Россия

V. P Ladygin

Объединенный институт ядерных исследований

Дубна, Россия

E. M Syresin

Объединенный институт ядерных исследований

Дубна, Россия

E. A Butenko

Объединенный институт ядерных исследований

Дубна, Россия

I. L Guryleva

Московский физико-технический институт; Объединенный институт ядерных исследований

Долгопрудный, Россия; Дубна, Россия

A. A Mel'nikov

Московский физико-технический институт; Институт ядерных исследований РАН; Институт теоретической физики им. Л.Д.Ландау РАН

Долгопрудный, Россия; Москва, Россия; Черноголовка, Россия

A. E Aksent'ev

Московский физико-технический институт; Институт ядерных исследований РАН

Долгопрудный, Россия; Москва, Россия

References

  1. V.D. Kekelidze, A.D. Kovalenko, I.N. Meshkov, A. S. Sorin, and G.V. Trubnikov, Phys. Atom. Nucl. 75, 542 (2012).
  2. N.N. Agapov, V.D. Kekelidze, A.D. Kovalenko, R. Lednitsky, V.A. Matveev, I.N. Meshkov, V.A. Nikitin, Yu.K. Potrebennikov, A. S. Sorin, and G.V. Trubnikov, Phys.-Uspekhi 59, 383 (2016).
  3. I.A. Savin, A.V. Efremov, D.V. Peshekhonov, A.D. Kovalenko, O.V. Teryaev, O.Yu. Shevchenko, A.P. Nagajcev, A.V. Guskov, V.V. Kukhtin, and N.D. Topilin, EPJ Web Conf. 85, 02039 (2015).
  4. A. Arbuzov, A. Bacchetta, M. Butenschoen et al. (Collaboration), Prog. Part. Nucl. Phys. 119, 103858 (2021).
  5. V.V. Abramov, A. Aleshko, V.A. Baskov et al. (Collaboration), PEPAN 52(6), 1044 (2021).
  6. Yu.V. Senichev, A.E. Aksent’ev, S.D. Kolokolchikov, A.A. Mel’nikov, N.N. Nikolaev, V.P. Ladygin, and E.M. Syresin, Phys. Part. Nucl. Lett. 21(3), 261 (2024).
  7. S.N. Vergeles, N.N. Nikolaev, Yu.N. Obukhov, A.Ya. Silenko, and O.V. Teryaev, Phys.-Uspekhis 66(2), 109 (2023).
  8. T. Chupp, P. Fierlinger, M. Ramsey-Musolf, and J. Singh, Rev. Mod. Phys. 91(1), 015001 (2019).
  9. F. Abusaif, A. Aggarwal, A. Aksentev et al. (Collaboration), CERN Yellow Reports: Monographs, CERN-2021-003, arXiv:1912.07881 (2021).
  10. R.D. Peccei, and H.R. Quinn, Phys. Rev. Lett. 38, 1440 (1977).
  11. S. Weinberg, Phys. Rev. Lett. 40, 223 (1978).
  12. P.V. Vorob’ev, I.V. Kolokolov, and V.F. Fogel’, JETP Lett. 50, 65 (1989) Pis’ma v ZhETF 50, 58 (1989)
  13. P.V. Vorob’ev, I.V. Kolokolov, and V.F. Fogel’, JETP Lett. 50, 65 (1989).
  14. P. Sikivie and Q. Yang, Phys. Rev. Lett. 103, 111301 (2009).
  15. P. Sikivie, Rev. Mod. Phys. 93 (1), 015004 (2021).
  16. N.N. Nikolaev, Pis’ma v ZhETF 115, 683 (2022)
  17. N.N. Nikolaev, JETP Lett. 115, 639 (2022).
  18. A. J. Silenko, Eur. Phys. J. C 82, 856 (2022).
  19. S. Karanth, E. J. Stephenson, S.P. Chang et al. (Collaboration), Phys. Rev. X 13, 031004 (2023).
  20. I.A. Koop, A. I. Milstein, N.N. Nikolaev, A. S. Popov, S.G. Salnikov, P.Yu. Shatunov, and Yu.M. Shatunov, Pisma Fiz. Elem. Chast. Atom. Yadra 17(2), 122 (2020)
  21. I.A. Koop, A. I. Milstein, N.N. Nikolaev, A. S. Popov, S.G. Salnikov, P.Yu. Shatunov, and Yu.M. Shatunov, Phys. Part. Nucl. Lett. 17 (2), 154 (2020).
  22. A. Accardi, J. L. Albacete, M. Anselmino et al. (Collaboration), Eur. Phys. J. A 52, 268 (2016).
  23. M. Harrison, S. Peggs, and T. Roser, Annu. Rev. Nucl. Part. Sci. 52(1), 425 (2002).
  24. V. I. Ptitsin and Yu.M. Shatunov, Nucl. Instr. Meth. A 398, 126 (1997).
  25. H. Huang, F. M´eot, V. Ptitsyn, V. Ranjbar, and T. Roser, Phys. Rev. Accel. Beams 23, 021001 (2020).
  26. V. S. Morozov, Ya. S. Derbenev, Y. Zhang, P. Chevtsov, A.M. Kondratenko, M.A. Kondratenko, and Yu.N. Filatov, in Proc. IPAC2012, New Orleans, Louisiana, USA (2012), p. 2008.
  27. Y. S. Derbenev, Y.N. Filatov, A.M. Kondratenko, M.A. Kondratenko, and V. S. Morozov, Symmetry 13(3), 1 (2021).
  28. Y.N. Filatov, A.M. Kondratenko, M.A. Kondratenko, Y. S. Derbenev, and V. S. Morozov, Phys. Rev. Lett. 124, 194801 (2020).
  29. V. S. Morozov, Y. S. Derbenev, F. Lin, Y. Zhang, Y. Filatov, A.M. Kondratenko, and M.A. Kondratenko, in Proc. IPAC2015, Richmond, VA, USA (2015), p. 2301.
  30. A.D. Kovalenko, A.V. Butenko, V.D. Kekelidze, V.A. Mikhaylov, Y. Filatov, A.M. Kondratenko, and M.A. Kondratenko, in Proc. IPAC’15, Richmond, VA, USA (2015), p. 2031.
  31. Yu.N. Filatov, A.M. Kondratenko, M.A. Kondratenko, Y. S. Derbenev, V. S. Morozov, A.V. Butenko, E.M. Syresin, and E.D. Tsyplakov, Eur. Phys. J. C 81, 986 (2021).
  32. A.D. Kovalenko, Yu.N. Filatov, A.M. Kondratenko, M.A. Kondratenko, and V.A. Mikhaylov, PEPAN 45(1), 321 (2014).
  33. Yu.N. Filatov, A.D. Kovalenko, A.V. Butenko, E.M. Syresin, V.A. Mikhailov, S. S. Shimanskiy, A.M. Kondratenko, and M.A. Kondratenko, EPJ Web Conf. 204, 10014 (2019).
  34. Y.N. Filatov, A.M. Kondratenko, M.A. Kondratenko, V.V. Vorobyov, S.V. Vinogradov, E.D. Tsyplakov, and V. S. Morozov, Phys. Rev. Accel. Beams 24(6), 061001 (2021).
  35. H. Huang, J. Kewisch, C. Liu, A. Marusic, W. Meng, F. M´eot, P. Oddo, V. Ptitsyn, V. Ranjbar, and T. Roser, Phys. Rev. Lett. 120, 264804 (2018).
  36. Y. Filatov, A. Kondratenko, M. Kondratenko, V. Vorobyov, S. Vinogradov, E. Tsyplakov, A. Butenko, E. Syresin, S. Kostromin, Y. Derbenev, and V. Morozov, JINST 16 (12), P12039 (2021).
  37. Yu.N. Filatov , A.M. Kondratenko, M.A. Kondratenko E.D. Tsyplakov, A.V. Butenko, S.A. Kostromin, V.P. Ladygin, E.M. Syresin, I.L. Guryleva, A.A. Melnikov, and A.E. Aksentyev, Pis’ma v ZhETF, 116 (7), 411 (2022)
  38. Yu.N. Filatov , A.M. Kondratenko, M.A. Kondratenko E.D. Tsyplakov, A.V. Butenko, S.A. Kostromin, V.P. Ladygin, E.M. Syresin, I. L. Guryleva, A.A. Melnikov, and A.E. Aksentyev, JETP Lett. 116 (7), 413 (2022).
  39. Y.N. Filatov, A.V. Butenko, A.M. Kondratenko, M.A. Kondratenko, A.D. Kovalenko, and V.A. Mikhaylov, in Proc. IPAC2017, Copenhagen, Denmark (2017), p. 2349.
  40. Yu.N. Filatov, A.M. Kondratenko, M.A. Kondratenko, S.V. Vinogradov, E.D. Tsyplakov, A.V. Butenko, S.A. Kostromin, V.P. Ladygin, E.M. Syresin, and A. Butenko, PEPAN 55(4), 731(2024).
  41. Yu.N. Filatov, A.M. Kondratenko, N.N. Nikolaev, Yu.V. Senichev, M.A. Kondratenko, S.V. Vinogradov, E.D. Tsyplakov, A.V. Butenko, S.A. Kostromin, V.P. Ladygin, E.M. Syresin, I.L. Guryleva, A.A. Melnikov, and A.E. Aksentyev, JETP Lett. 118 (6), 387 (2023).
  42. Y. S. Derbenev, A.M. Kondratenko, and A.N. Skrinskii, Sov. Phys. JETP 33, 658 (1971).
  43. T. Khoe, R. L. Kustom, R. L. Martin, E. F. Parker, C.W. Potts, L.G. Ratner, R.E. Timm, A.D. Krisch, J.B. Roberts, and J.R. O’Fallon, Particle Accelerators 6, 213 (1975).
  44. L.G. Ratner, H. Brown, I-H Chiang et al. (Collaboration), IEEE Trans. Nucl. Sci. 32(5), 1656 (1985).
  45. H. Huang , L. Ahrens, J.G. Alessi et al. (Collaboration), Phys. Rev. Lett. 73, 2982 (1994).
  46. H. Huang, L.A. Ahrens, M. Bai et al. (Collaboration), Phys. Rev. Lett. 99, 154801 (2007).
  47. Ya. S. Derbenev, F. Lin, V. S. Morozov, Y. Zhang, A.M. Kondratenko, M.A. Kondratenko, and Yu.N. Filatov, in Proc. IPAC2014, Dresden, Germany (2014), p. 68.
  48. P.K. Kurilkin, V.P. Ladygin, T. Uesaka et al. (Collaboration), Nucl. Instr. Methods A 642, 45 (2011).
  49. A.A. Terekhin, I. S. Volkov, Y.V. Gurchin, A.Y. Isupov, V.P. Ladygin, S.G. Reznikov, A.V. Tishevsky, A.N. Khrenov, and M. Janek, Phys. Part. Nucl. 54 (4), 634 (2023).
  50. L. S. Azhgirey, V.P. Ladygin, F. Lehar, A.N. Prokofiev, G.D. Stoletov, A.A. Zhdanov, and V.N. Zhmyrov, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A 497, 340 (2003).
  51. M. Froissart and R. Stora, Nucl. Instr. Methods, 7 (3), 297 (1960).
  52. F. M´eot, Nucl. Instr. Methods A 427, 353 (1999).
  53. Yu.N. Filatov, A.M. Kondratenko, M.A. Kondratenko, Ya. S. Derbenev, V. S. Morozov, and A.D. Kovalenko, Eur. Phys. J. C 80, 778 (2020).
  54. V. S. Morozov, Y. S. Derbenev, F. Lin, Y. Zhang, Y. Filatov, A.M Kondratenko, and M.A. Kondratenko, in Proc. IPAC2018, Vancouver, BC (2018), p. 400.
  55. A.M. Kondratenko, Y.N. Filatov, M.A. Kondratenko, A.D. Kovalenko, and S.V. Vinogradov, J. Phys.: Conf. Ser. 1435, 012037 (2020).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Российская академия наук