束-束相互作用

在對撞機儲存環中，當兩個束流對撞時，任何一個束流會受到另一個束流的影響，這種影響稱為束-束相互作用。這是由於對撞時一個束流會感受到另一個束流給予的空間電荷力。這種效應導致兩個束流的流強有一個極限值，從而限制了機器的最高亮度值，從而限制了機器的最高亮。

基本介紹

• 中文名：束-束相互作用
• 外文名：beam interaction
• 學科：物理學
• 領域：電子對撞機研究
• 套用：電子對撞機性能最佳化
• 特點：減小相互作用可使對撞亮度提高

簡介

第一個束-束效應的實驗是在普林斯頓-斯坦福雙環e^-e^-對撞機上完成的。同樣的現象也在其它的e⁺e^-對撞機上觀察到。現在人們雖然已經從實驗和理論上作了深入細緻的研究，但是這種束-束效應迄今為止仍舊不是了解得非常清楚，並有許多研究工作要做。人們尚未找到可以診治這種效應的有效方法來改善儲存環的性能，使用空間電荷補償來克服這種束-束相互作用，也只是部分減輕這種效應而已。

類型介紹

1.線性束-束相互作用

當一個束團的粒子與相反的束團在對撞點交叉時，這個粒子將看到另一個相反的束團的電磁場，並受到這個運動電磁場的擾動，或者說這個粒子得到一個橫向的衝擊力。

2.非線性束-束相互作用

線性束-束相互作用的模型有時很難解釋實驗觀察到的結果，所以在研究中考慮到了空間電荷的非線性束-束效應。相比於線性束-束相互作用，非線性束-束相互作用較容易看出頻移對振幅的依賴性。

束長對束-束相互作用及亮度的影響

理論分析結果表明，對於BEPC束長σ_s對束-束相互作用的影響表現在相互制約的兩個方面，一是“沙漏”效應，當σ_s/β_y*過大時，“沙漏”效應顯著，而使得亮度下降；另一方面的影響是束長對橫向自由振盪的相位平均效應，相位平均效應隨σ_s/β_y*增大而增大，有助於抑制穿越工作點的共振的共振強度，當σ_s/β_y*過小時對共振的抑制作用減弱，導致共振強度增大，束團垂直尺寸增大，亮度下降。