《表4 设计中的中国电子离子对撞机(Eic C)主要参数》

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《惠州加速器集群装置及其未来发展》

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在强子物理领域已形成共识，电子-离子对撞机（EIC）将是研究核子、原子核内夸克-胶子分布的最有效装置，也是强子物理未来发展的前沿.我们提出在HIAF的基础上，建造“8”字型离子环p Ring、电子注入器以及跑道形电子环e Ring，常规质子束升级为20 Ge V的极化束流，并提供2.8–5 Ge V极化电子束流，从而实现质心系能量为15–20 Ge V的双极化电子-离子对撞，为探索核子与原子核结构提供理想工具.Eic C设计的对撞亮度为（2–4）×1033cm-2s-1，质子束流极化率达到70%，电子束流极化率达到80%.该装置还能提供极化轻离子束流（例如氦-3）和非极化重离子束流，Eic C总体布局如图6所示[18]，主要设计参数如表4所示.由于依托于已有的HIAF加速器系统，Eic C离子加速器中新建离子对撞环p Ring能够极大地减小项目投入.HIAF增强器BRing能够制备最高能量为9.3 Ge V的强流质子束流，其能量范围能够覆盖离子对撞环p Ring的注入能量2 Ge V.离子对撞环p Ring接收来自增强器BRing预冷却的2 Ge V极化质子束流，并加速到对撞能量20 Ge V.为了避免加速过程中的退极化共振，离子对撞环p Ring采用了非常特殊的“8”字型结构，使该环自旋工作点总是为零，确保质子束流在加速过程中保持极化率，也可以更高效地控制质子束流极化方向[18].除了增强器BRing中的预冷却，为了进一步减小质子束流的发射度，增加对撞亮度，并维持较长的对撞寿命，能量回收型直线加速器（ERL）高能束团电子冷却装置将在质子束流加速到对撞能量20 Ge V后再次进行束流冷却，并在整个对撞过程中保持运行，用来抑制强流离子束的束内散射.Eic C装置的电子加速器主要包括电子注入器和电子对撞环e Ring.电子注入器采用超导射频SRF循环直线加速器，提供能量为2.8–5.0 Ge V的电子束流.由于采用全能量注入而没有加速过程，且电子束流在环形加速器中存在自极化过程，电子对撞环采用了常规的跑道形结构.但电子注入器产生电子束流的极化方向需与电子对撞环e Ring相匹配[18].