論文の概要: Electron Beam Characterization via Quantum Coherent Optical Magnetometry
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.02686v1
- Date: Tue, 03 Dec 2024 18:56:29 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-12-04 15:41:58.099900
- Title: Electron Beam Characterization via Quantum Coherent Optical Magnetometry
- Title（参考訳）: 量子コヒーレント光磁気計による電子ビーム計測
- Authors: Nicolas DeStefano, Saeed Pegahan, Aneesh Ramaswamy, Seth Aubin, T. Averett, Alexandre Camsonne, Svetlana Malinovskaya, Eugeniy E. Mikhailov, Gunn Park, Shukui Zhang, Irina Novikova,
- Abstract要約: 電子ビームの位置と電流を決定するための量子光学に基づく検出法を提案する。
レーザビームを横切る偏光回転角を測定することで、磁場の2次元投影を再現し、それを用いて電子ビームの位置、大きさ、全電流を決定する。
この技術は、粒子物理学および核物理学研究の加速器で使用される荷電粒子ビームの非侵襲的な評価のためのユニークなプラットフォームを提供する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 31.936803957121775
- License:
- Abstract: We present a quantum optics-based detection method for determining the position and current of an electron beam. As electrons pass through a dilute vapor of rubidium atoms, their magnetic field perturb the atomic spin's quantum state and causes polarization rotation of a laser resonant with an optical transition of the atoms. By measuring the polarization rotation angle across the laser beam, we recreate a 2D projection of the magnetic field and use it to determine the e-beam position, size and total current. We tested this method for an e-beam with currents ranging from 30 to 110 {\mu}A. Our approach is insensitive to electron kinetic energy, and we confirmed that experimentally between 10 to 20 keV. This technique offers a unique platform for non-invasive characterization of charged particle beams used in accelerators for particle and nuclear physics research.
- Abstract（参考訳）: 電子ビームの位置と電流を決定するための量子光学に基づく検出法を提案する。
電子がルビジウム原子の希薄な蒸気を通過すると、その磁場は原子スピンの量子状態を乱し、原子の光学遷移を伴うレーザー共鳴の偏光回転を引き起こす。
レーザビームを横切る偏光回転角を測定することで、磁場の2次元投影を再現し、それを用いて電子ビームの位置、大きさ、全電流を決定する。
本研究では,30～110 {\mu}Aの電流を有する電子ビームについて実験を行った。
提案手法は電子運動エネルギーに敏感であり,実験では10～20keVで確認した。
この技術は、粒子物理学および核物理学研究の加速器で使用される荷電粒子ビームの非侵襲的な評価のためのユニークなプラットフォームを提供する。
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