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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1 MUON束流物理实验 袁野

2 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

3 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

4 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

5 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

6 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

7 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

8 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

9 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

10 Layout of Experimental Muon Source

11 Design of EMuS beamline

12 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

13 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

14 Testing VQ in IHEP 感谢高能所计算中心的大力支持 实现了通过CVMFS进行执行程序远程加载，提交作 业,8万CPU小时
与Yandex，cc-in2p3协同产生的可能性 Architecture of Virtual Computing Cluster 感谢高能所计算中心的大力支持 … Physical Machines BES JUNO LHAASO Virtual Machines Resource Scheduler Job Queues Comet Resource Management HTCondor Torque 实现了通过CVMFS进行执行程序远程加载，提交作 业,8万CPU小时 未能实现通过脚本的协同产生，在继续研究努力中

15 计算需求 K-10K级别的CPU 高计算量，低I／O 通用和用户友好的虚拟机作业提交 与国外计算中心的协同？ 谢谢！