11月27日,中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所組織對(duì)批量高品質(zhì)因數(shù)1.3 GHz 9-cell超導(dǎo)腔進(jìn)行了性能測(cè)試,來(lái)自北京大學(xué)、清華大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院近代物理研究所的五位專家組成測(cè)試專家組,北京大學(xué)劉克新教授擔(dān)任組長(zhǎng)。
測(cè)試專家組首先聽(tīng)取了項(xiàng)目組的測(cè)試方案報(bào)告,對(duì)測(cè)試方法和測(cè)試儀器及裝置進(jìn)行了質(zhì)詢及檢查,隨后,現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試了四只1.3 GHz 9-cell超導(dǎo)腔(編號(hào)分別為1300-N005、1300-N006、1300-N007、1300-N010)在2 K溫度下的品質(zhì)因數(shù)-加速梯度(Q0-Eacc)曲線,結(jié)果顯示所有腔的Q值為3.6-4.2×1010 @ 16 MV/m,加速梯度為22.5-24.9 MV/m。除了這次測(cè)試的四只9-cell腔,還有兩只9-cell腔(1300-N009和1300-N008)也在近期通過(guò)了專家測(cè)試,結(jié)果為3.7-4.0×1010 @ 16 MV/m。六只腔的平均Q值達(dá)到3.8×1010@16 MV/m,測(cè)試梯度在22.5 MV/m至26.5 MV/m之間。
六只9-cell超導(dǎo)腔的性能均超過(guò)了上海硬X射線自由電子激光裝置(SHINE)及美國(guó)直線相干光源二期項(xiàng)目(LCLS-II)的指標(biāo)(2.7×1010@16 MV/m,加速梯度高于19 MV/m),也超過(guò)了美國(guó)直線相干光源二期能量升級(jí)項(xiàng)目(LCLS-II-HE)的指標(biāo)(2.7×1010@21 MV/m),從公布的結(jié)果上看,Q值平均優(yōu)于LCLS-II-HE摻氮超導(dǎo)腔。
高能所在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)了1.3 GHz 9-cell超導(dǎo)腔的中溫退火工藝,并在批量腔上獲得成功,達(dá)到高品質(zhì)因數(shù)超導(dǎo)腔的國(guó)際領(lǐng)先水平,這標(biāo)志著高能所可以承接高Q值的1.3 GHz 9-cell超導(dǎo)腔的批量研發(fā)及制造。這是我國(guó)在加速器前沿領(lǐng)域取得的重大關(guān)鍵技術(shù)突破和創(chuàng)新成果,具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),為我國(guó)建設(shè)國(guó)際領(lǐng)先的高重頻自由電子激光裝置提供了創(chuàng)新性的方案。
中溫退火超導(dǎo)腔的后處理工藝特性等在降低造價(jià)和高Q運(yùn)行方面具有顯著優(yōu)勢(shì),可直接應(yīng)用在新一代超導(dǎo)加速器中,也為我國(guó)設(shè)計(jì)和建造下一代高能環(huán)形正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)(CEPC)、參與國(guó)際直線對(duì)撞機(jī)(ILC)等國(guó)際大科學(xué)工程合作奠定了重要基礎(chǔ)。
超導(dǎo)腔批量測(cè)試裝配中
第二批中溫退火1.3 GHz 9-cell超導(dǎo)腔垂直測(cè)試結(jié)果
第一批中溫退火1.3 GHz 9-cell超導(dǎo)腔垂直測(cè)試結(jié)果
專家測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)
測(cè)試專家組與部分項(xiàng)目成員合影
附件下載: