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R×B drift momentum spectrometer with high resolution and large phase space acceptance

机译：具有高分辨率和大相空间接受度的R×B漂移动量谱仪

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摘要

We propose a new type of momentum spectrometer, which uses the >R×>B drift effect to disperse the charged particles in a uniformly curved magnetic field, and measures the particles with large phase space acceptance and high resolution. This kind of >R×>B spectrometer is designed for the momentum analyses of the decay electrons and protons in the PERC (Proton and Electron Radiation Channel) beam station, which provides a strong magnetic field to guide the charged particles in the instrument. Instead of eliminating the guiding field, the >R×>B spectrometer evolves the field gradually to the analysing field, and the charged particles can be adiabatically transported during the dispersion and detection. The drifts of the particles have similar properties as their dispersion in the normal magnetic spectrometer. Besides, the >R×>B spectrometer is especially ideal for the measurements of particles with low momenta and large incident angles. We present a design of the >R×>B spectrometer, which can be used in PERC. For the particles with solid angle smaller than 88 msr, the maximum aberration is below 10−4. The resolution of the momentum spectra can reach 14.4 keV/c, if the particle position measurements have a resolution of 1 mm.
机译：我们提出了一种新型的动量谱仪，它利用> R ×> B 漂移效应将带电粒子分散在均匀弯曲的磁场中，并测量具有大相位的粒子空间接受度和高分辨率。这种> R ×> B 光谱仪设计用于PERC（质子和电子辐射通道）束站中衰减电子和质子的动量分析，可提供强大的磁场引导仪器中的带电粒子。 > R ×> B 光谱仪没有消除引导场，而是逐渐将场扩展到了分析场，并且在分散和检测过程中可以带电传输带电粒子。粒子的漂移与其在常规磁谱仪中的分散具有相似的特性。此外，> R ×> B 光谱仪特别适用于测量低矩和大入射角的颗粒。我们介绍了可在PERC中使用的> R ×> B 光谱仪的设计。对于具有小于88msr的立体角的粒子，最大像差低于10 -4 。如果粒子位置测量的分辨率为1mm，则动量谱的分辨率可以达到14.4keV / c。

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