Erl-halka tipli kütle merkezi enerjisi 3.77 GeV olan elektron-pozitron çarpıştırıcılarında lineer olmayan süreçlerin ve dinamik odaklamanın ışınlık üzerine etkisi

Abstract

Bir çarpıştırıcının performansını belirleyen önemli parametrelerden biri, çarpıştırıcının 1 saniyede 1 cm2 alanda etkileşen parçacık sayısını veren ve çarpıştırıcının performansını belirleyen ışınlık değeridir. Işınlık üzerine belirleyici olan birçok etken vardır. Bunlardan bir tanesi lineer olmayan (incoherent) süreçlerdir. Bu çalışmada, ERL-halka tipli kütle merkezi enerjisi 3.77 GeV olan elektron-pozitron çarpıştırıcısı olan Türk hızlandırıcı merkezi parçacık fabrikasında Breit-Wheeler, Breit-Heitler ve Landau-Lifshitz lineer olmayan süreçlerin ışınlık üzerine etkisi incelenmiştir. Bunun yanında dinamik odaklamanın (travelling focus) ışınlık üzerine etkisi ile beraber yengeç geçişi (crab waist) etkiside yüksek ışınlık elde etmek üzere tartışılmıştır. Çalışmada CAIN 2.42 simülasyon programından yararlanılmıştır. Simülasyon programı kullanılarak elektron-pozitron parametre setlerinde lineer olmayan süreçlerin, dinamik odaklamanın ve yengeç geçişinin (crab waistin) dahil edildiği enerji geri kazanımlı linak (erl)-halka tipli çarpıştırıcılarda ışınlık değerleri hesaplanmıştır.Anahtar Kelimeler: ERL – halka tipli çarpıştırıcılar, lineer olmayan süreçler, dinamik odaklama, ışınlık, CAIN 2.42

One of the most important parameter that determines the performance of an accelerator is the Luminosity that gives the number of particles interacting in a second in the one square centimeter area of the collider and determines the performance of the collider. There are many factors that determine the Luminosity. One of them is incoherent processes. In this study, the effect of nonlinear-processes on luminosity of electron-positron colliders with ERL-ring type collider with center of mass energy 3.77 GeV is investigated in Breit-Wheeler, Breit-Heitler and Landau-Lifshitz processes. Furthermore the crab waist effect and travelling focus (dynamic focus) of colliding beams effects on the Luminosity has been discussed. In this study, CAIN 2.42 computer simulation program was used for Luminosity. Using the simulation program, nonlinear-processes in electron-positron parameter sets were calculated for energy recovery linac (erl)-ring type colliders including travelling focus and crab waist.Keywords: ERL - ring type colliders, nonlinear processes, travelling focus, Luminosity, CAIN 2.42.