由中國科學(xué)院高能物理研究所ADS（加速器驅(qū)動(dòng)的次臨界反應(yīng)堆系統(tǒng)）項(xiàng)目組負(fù)責(zé)研制的輪輻型Beta=0.21諧振超導(dǎo)鈮腔Spoke021于2014年1月6日進(jìn)行了4K垂直測試，性能指標(biāo)達(dá)到了國際Spoke超導(dǎo)腔的先進(jìn)水平。該超導(dǎo)腔用于ADS強(qiáng)流質(zhì)子超導(dǎo)主直線段加速器，它的成功研制是ADS兩個(gè)注入器超導(dǎo)腔研制取得成功之后，取得的又一項(xiàng)突出進(jìn)展。
Spoke超導(dǎo)鈮腔是中科院先導(dǎo)專項(xiàng)ADS質(zhì)子直線加速器需要攻克的關(guān)鍵技術(shù)之一。Spoke021鈮腔的垂直測試結(jié)果驗(yàn)證了腔的物理和機(jī)械設(shè)計(jì)、制造加工和焊接工藝路線、表面處理和垂直測試系統(tǒng)已經(jīng)達(dá)到了預(yù)期設(shè)計(jì)目標(biāo)，為ADS下一步主直線超導(dǎo)加速器的建造做了重要的技術(shù)儲(chǔ)備。
Spoke021鈮腔的研制從2011年初ADS項(xiàng)目的啟動(dòng)而開始，期間完成了Spoke021鈮腔的調(diào)研和物理設(shè)計(jì)，完成了模具設(shè)計(jì)和加工，模型腔制造和鈮腔部件的加工，2013年7月在中航工業(yè)集團(tuán)航空材料研究院完成了兩個(gè)樣腔的電子束焊接。10月1號(hào)進(jìn)行了第一次垂直測試，達(dá)到了樣腔的測試指標(biāo)。2014年1月6號(hào)進(jìn)行了垂直測試，性能達(dá)到了正式腔的設(shè)計(jì)指標(biāo)：在Q0=5e8時(shí)，表面峰值磁場Bpeak=98/mT；最大表面峰值磁場Bpeak=107/mT，最大表面電場Epeak=50 MV/m時(shí)Q0=4.0e8，超過了設(shè)計(jì)指標(biāo)在Q0=5e8時(shí)，表面峰值磁場Bpeak=65/mT的要求，主要參數(shù)Bpeak和Q0值與美國Fermilab的超導(dǎo)腔相當(dāng)。
Spoke021鈮腔的的設(shè)計(jì)、制造和垂直測試得到了蘭州近物所、北京大學(xué)重離子物理所、上海應(yīng)物所、日本KEK、美國Fermilab實(shí)驗(yàn)室同行專家的支持與幫助。
Spoke021鈮腔垂測前裝配
Spoke021鈮腔垂直測試結(jié)果
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