Cern geleceğin daiıresel e+e− çarpıştırıcısıdoğrusal hızlandırıcı ve sönümlendiricihalka tasarımı

Avrupa N ükleer Araştırmalar Merkezi (CERN) 2014 yılı itibariyle 98 kilometrelik Geleceğin Dairesel Çarpıştırıcısı (FCC)'nin tasarımına başladı. Projenin ilk adımı olan pozitron-elektron carpıştırıcısı FCC-e+e−, i.erisinde 4 farklı akım ve enerjide; 𝑍, 𝑊, 𝐻 bozonlarını ve tt parcacıklarını son derece y üksek ışınlılıklar elde ederek incelemeyi hedefliyor. FCC-e+e−, carpışma, saçılma vb. sebeplerden eksilen y üklerin s ürekli gibi geri beslenmesi sayesinde; hedeflenen ışınlılıkta nerdeyse sabit akışta veri toplayabilecek. 4 farklı operasyon için 4 farklı iyileştirmeden geçecek olan carpıştırıcının aksine, enjekt ör kompleksi hep aynı donanım ama farklı değişkenleriyle işletilecek. Enjekt örler, S-band nda 6 GeV'lik doğrusal hızlandırıcı , 1.54 GeV'de bir s önümlendirici halka, 20 GeV'e kadar enerjiyi artıran ön-artırıcı ve onun beslediği 98 kilometrelik ana-artırıcı dairesel hızlandırıcılardan oluşacaktır. Ana-artırıcı , çarpıştırıcı ile aynı t ünelin içine yerleitirilecek ve demeti hedeflenen carpışma enerjilerine hızlandıracak. Ön-artırıcı yerine, doğrusal hızlandırıcıyla 20 GeV'e ulaşıp doğrudan ana-artırıcıyı besleme seçeneği de düşünülmüştür. Pozitron k ümeleri, doğrusal hızlandırıcının 4.46 GeV'e karşılık gelen noktasında elektronların ikili-hedefe carptırılması sonucu oluşturulacaklardır. Hedeften salınan pozitronlar yakalanıp hızlandırıcının geri kalan 1.54 GeV'lik k sm nda hızlandırılıp, ardından yayınımlarının ışınım yaparak k üçülmesi için s önümlendirici halkaya aktarılacaklar. Doğrusal hızlandırıcı ve s önümlendirici halka tasarımları ile birlikte enjektörlerin zaman çizelgeleri ve yeterlilikleri bu tezin ana konusudur. Demet optik tasarımları kısmi olarak KEK'in SuperKEKB carpıştırıcısını besleyen doğrusal hızlandırıcısında uygulanmıştır. KEK'te demet kullanarak mıknatıs sapmaları ve demet titreşme sebeplerinin belirlenmesi uzerine yapılmış calışmalar da bu tezde sunulmuştur.