近期,高能所研發(fā)的6只中溫退火1.3 GHz 9-cell超導加速腔平均最高加速梯度達到27.7 MV/m、平均品質因數(Q值)達到4.1E10@21 MV/m,其中性能最好的腔(N11)達到4.7E10@24 MV/m及4.3E10@31 MV/m的國際最高水平,實現了我國1.3 GHz高梯度高Q值9-cell超導腔性能的國際領先。這是高能所在2020年國際上首次成功實現1.3 GHz 9-cell超導腔的中溫退火工藝和小批量試制后,取得的又一項重要成果。
本次研發(fā)的6只9-cell超導腔(圖中N11-N16)相比上一批6只腔(圖中N5-N10),平均最高加速梯度提高15 %,21 MV/m時的平均Q值提高10 %,超過了上海硬X射線自由電子激光裝置(SHINE)、環(huán)形正負電子對撞機(CEPC)及國內其他相關項目的超導腔設計指標,并優(yōu)于美國直線相干光源二期(LCLS-II)及其能量升級項目(LCLS-II-HE)的摻氮(N-doping)超導腔性能,進一步驗證了中溫退火工藝超導腔批量用于大科學工程的穩(wěn)定性和可靠性。此外,中溫退火工藝把摻氮工藝所需的3次電化學拋光(EP)減少為1次,極大簡化了表面處理工藝,具有明顯的優(yōu)勢。
潘衛(wèi)民研究員將帶領項目組繼續(xù)完成新工藝下的1.3 GHz 9-cell超導腔的水平測試和大型模組集成測試,堅持走自主創(chuàng)新之路,為國家相關重大科技項目的順利實施打贏關鍵核心技術攻堅戰(zhàn),在以優(yōu)異成績喜慶“二十大”勝利召開的同時,為創(chuàng)新驅動、實現科技強國的奮斗目標而做出應有的貢獻。本項研究工作也得到了大連先進光源預研項目的大力支持。
中溫退火1.3 GHz 9-cell超導腔測試結果
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