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1.3GHz单Cell大晶粒铌超导射频腔研究

宗占国

   本文采用了大晶粒和多晶粒铌制造了9个1.3 GHz单Cell超导射频腔,总结分析了大晶粒铌制造加工超导腔的技术特点。三个大晶粒铌超导腔用电解抛光来处理表面,其中一个重复取得了高于47.0 MV/m的加速梯度,另一个超导腔也达到了43.0 MV/m的高梯度。另外两个大晶粒铌超导腔用化学抛光作为最终的表面处理程序,测试取得的加速梯度都在32.0 MV/m之上,最高达到40.2 MV/m。本文的研究显示了大晶粒铌取得高加速梯度(接近50 MV/m)的可能性,并总结出了两套表面处理工艺,分别基于电解和化学抛光。经过对比研究,化学抛光的大晶粒铌超导腔的品质因数比电解抛光大晶粒或多晶粒铌超导腔的要高50 %以上,低场强下2.0 K的表面电阻要小,这些将有助于减小低温损耗,并从理论上进行了解释和分析。这充分显示了大晶粒铌的优越性,对国际直线对撞机和基于能量回收加速器的同步辐射装置等项目具有重要的价值。本文的研究也为进一步研究限制超导腔性能提高的损耗机理提供了实验依据。在本文的超导腔低温垂直测试过程中,通过实际的测试比较分析了两种模式的测试差别,为今后的测试提供了参考。 另外,本文还研究了BEPCII超导磁体和射频腔低温系统的冷却过程,并对超导低温系统的初步调试进行了分析,为工程的进展提供了理论参考。……   
[关键词]:国际直线对撞机;超导射频腔;大晶粒铌;低温系统;超导磁体
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:中国科学院研究生院(理化技术研究所)2008年
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