在北京先進光源技術(shù)研發(fā)與測試平臺（PAPS）與上海硬X射線自由電子激光裝置（SHINE）的關(guān)鍵樣機研制中，中科院高能所在高性能（高Q值、高梯度）超導腔的研發(fā)上持續(xù)攻關(guān)。經(jīng)過深入細致優(yōu)化超導腔的加工工藝及流程和制造環(huán)節(jié)、完善超導腔表面處理及測試技術(shù)，在2018年年末之際，1.3GHz 9-cell超導腔（細晶串腔）及1.3GHz 1-cell超導腔（細晶單腔）的研制再獲重要進展。
研制完成的兩只1.3GHz 9-cell超導腔，經(jīng)2.0K垂測，均達到了SHINE關(guān)鍵樣機的非摻氮超導腔的技術(shù)指標上限。其中，1300-N001超導腔加速梯度Eacc達到18.5MV/m，在16MV/m的加速梯度下，Q0達到1.5×1010，較高能所研制的1.3GHz 9-cell超導腔的品質(zhì)因數(shù)提高了約50%。此外，兩只超導腔垂直測試中均無明顯輻射劑量，標志著潔凈間組裝技術(shù)達到國際先進水平。
同時，對1.3GHz 1-cell超導腔進行了摻氮（N-doping）實驗，垂測結(jié)果達到3.3 ×1010@18MV/m，Q值比摻氮前提高了1倍。這是國產(chǎn)超導腔（細晶單腔）第一次達到SHINE的設(shè)計指標（2.7×1010@16MV/m）。此外，測試過程中觀察到了明顯的anti-Q-slope現(xiàn)象，即超導腔的Q值隨加速梯度Eacc的升高而變大，這是1.3GHz超導腔進行摻氮后的典型現(xiàn)象。
下一步，高能所將總結(jié)和進一步優(yōu)化研制工藝步驟并固化流程，同時采取EP及摻氮等手段進一步提高1.3GHz 9-cell超導腔的Q值及加速梯度，以最終達到工程的大批量、高性能需求。
1.3GHz 9-cell超導腔
1.3GHz 9-cell 超導腔垂直測試結(jié)果
1.3GHz 1-cell 超導腔垂直測試結(jié)果
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