射频超导谐振腔中的电磁场研究

由高纯铌制成的射频超导谐振腔在高场时会出现Q值下降现象,这是高场下超导腔表面局部磁场增强所致.为研究高场下超导腔表面的电磁场特性,用单cell超导腔设计了腔表面峰值磁场的研究实验.通过对单cell超导腔表面峰值磁场的测量,可以确定超导腔焊缝及iris附近表面是否存在缺陷,以便进一步进行腔的处理来改进腔的性能.

射频超导腔的低温烘烤研究

射频超导腔在高场下的Q-slope严重影响到高加速梯度的获得.研究表明100-150℃低温烘烤(Bake)对改善超导腔的Q-slope有比较好的效果.本文在大量超导腔Bake实验的基础上,对Bake进行了系统的研究。研究结果显示,电抛光(EP)超导腔经过Bake后,平均加速梯度和高Q值(1×1010)时的加速梯度均增加3.5MV/m以上,最大加速梯度时的Q值得到增加,Q-slope得到改善.对Bake温度的研究表明,在最佳Bake温度范围内,高的Bake温度能得到相对高的Q值.对比化学抛光(BCP)和EP超导腔可知,要得到好的加速性能,需要60～80μm的EP.超过10-15μm的BCP会使EP超导腔品质下降.用氧扩散模型对Bake作出了解释.