MUON束流物理实验 袁野 20160606 高能物理计算和软件会议@东莞.

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MUON束流物理实验 袁野 20160606 高能物理计算和软件会议@东莞

提纲 Muon束流产生与俘获 高能所进行中的Muon束流物理实验 束流模拟计算需求

Muon束流产生与俘获 高能质子打靶,然后利用次级粒子 P+AZ    MuSR, COMET, MOMENT  T2K,LBNF,… n 散裂中子源 … 如何收集传输带电次级粒子 传统方法,靶在收集磁铁之外 螺线管 HORN 俘获效率不能满足更高精度和流强物理实验要求

Muon Collider - Neutrino Factory Comparison Mark A. Palmer NEUTRINO FACTORY Share same complex n Factory Goal: O(1021) m/year within the accelerator acceptance MUON COLLIDER

TechnoIogy Challenges – Capture Solenoid Mark A. Palmer A Neutrino Factory and/or Muon Collider Facility requires challenging magnet design in several areas: Target Capture Solenoid (15-20T with large aperture) 提出将靶放在螺线管 磁铁内部并利用梯度 下降磁场绝热俘获的 概念

日本大阪大学的MUSIC实验实现绝热俘获 俘获效率提高近1000倍,从而为利用这项技术的相关物理实验打开大门

高能所进行中的Muon束流物理实验 自2012年进入这一领域,目前 参与一项:COMET 主导两项 预研一项:EMuS @CSNS 概念设计一项:MOMENT

COMET实验 COMET(Coherent Muon to Electron Transition)实验目的是寻找 带电轻子味道破坏(cLFV),是一项国际前沿的重要实验,Phase-II 预期单事例灵敏度达到世界领先的10-17。   Phase-II Phase-I

MuOn-decay MEdium baseline NeuTrino beam facility (MOMENT) 基于加速器的中基线繆介子衰变中微子实验概念设计 是保持我国在中微子实验领域国际优势地位的战略性前瞻研究 实验设想和方案在多个国内国际会议上报告,引起广泛关注和兴趣。 经过近两年研究,实验概念设计已经写成文章并发表

Layout of Experimental Muon Source

Design of EMuS beamline

束流模拟计算需求 高流强高精度实验,需要对质子束团中每个质子的打靶过程以及产生的所有次级 粒子的完整输运和相互作用过程进行模拟,基于Geant4,G4beamline, FLUKA等

计算量示例 COMET MC3b@201603-04 2000 Cores from Yandex 1000 Cores from CC-IN2P3 150 Cores from ICL 6e9 POT in Production Target Section/10days, about 2hours beam time. MOMENT的流强要高3个量级

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