The miscut angle influence on the future LHC crystal based collimation system

Abstract

The paper concerns the future LHC crystal based collimation system. The dependence of collimation efficiency on the muscut angle characterizing nonparallelity of the channeling planes and crystal surface is mainly addressed. We demonstrate that even the preferable positive miscut can increase the nuclear reaction rate in the perfectly aligned crystal collimator by a factor of 4.5 in the UA9 experiment. We also discuss the possible miscut influence on the future LHC crystal collimation system suggesting simple estimates for the beam diffusion step, average impact parameter of particle collisions with the collimator and angular divergence of the colliding particle beam portion.

Для будущей системы коллимации ускорителя LHC при помощи кристаллов обсуждается зависимость эффективности коллимации от миската угла, характеризующегося непараллельностью кристаллических плоскостей и поверхности кристалла. Показано, что даже предпочтительный положительный мискат может увеличить число ядерных реакций в идеально ориентированном кристаллическом коллиматоре в 4,5 раза в эксперименте UA9. Для исследования возможного влияния миската на будущую систему коллимации БАКа предложены простые оценки диффузионного шага пучка, среднего прицельного параметра падения частицы на коллиматор и угловой расходимости падающего пучка.

Для майбутньої системи колімації прискорювача LHC за допомогою кристалів обговорюється залежність ефективності колімації від міскату кута, що характеризується непаралельністю кристалічних площин і поверхні кристала. Показано, що навіть кращий позитивний міскат може збільшити число ядерних реакцій в ідеально орієнтованому кристалічному коліматорі в 4,5 рази в експерименті UA9. Для дослідження можливого впливу міскату на майбутню систему колімації LHC запропоновані прості оцінки дифузійного кроку пучка, середнього прицільного параметра падіння частинки на коліматор і кутової розбіжності падаючого пучка.