环形正负电子对撞机650MHz单cell超导腔完成垂直测量试验

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11月11日,由中科院高能所研制的650MHz超导腔低温恒温器及2K超流氦低温阀箱通过了正式的出厂验收。中科院高能所建所以来,推动了中国的粒子物理实验、粒子天体物理实验、粒子加速器物理与技术、同步辐射技术及应用等学科领域的研究和发展,培养了一批优秀科学家,取得了一批高水平研究成果,研发了许多高技术产品,为国家科技事业发展作出了重要贡献。  650MHz超导腔低温恒温器  650MHz超导腔低温恒温器是先进光源技术研发与测试平台项目(PAPS)束流测试系统中的关键设备,内部包括2台650MHz
2-cell
超导射频腔及配套的高功率主耦合器、机械调谐器,3支超导高阶模耦合器等。该低温恒温器内部全部采用氦为工作介质,核心温区为2K超流氦,设置中间温区5K及40K双层防热辐射冷屏的结构形式,并采用多种绝热技术来最大限度减少2K核心低温区域的热负荷。  此外,650MHz超导腔低温恒温器还利用多级位置调节以及严格的形位公差来保证束流设备在低温下的加速器准直要求,引入“快速降温”及“控制材料磁导率”等国际热点理念来保证超导腔在运行中的高Q值等性能指标。  中国科学院高能物理研究所是我国从事高能物理研究、先进加速器物理与技术研究及开发利用、先进射线技术与应用的综合性研究基地。其前身是创建于1950年的中国科学院近代物理研究所,后改称物理研究所、原子能研究所。  按照PAPS项目总体进展计划,650MHz超导腔低温恒温器完成出厂验收之后,将进行腔串与低温恒温器的总体装配集成,最后接入到PAPS束流测试系统来进行带束流运行。  650MHz超导腔低温恒温器及2K超流氦低温阀箱的出厂验收标志着PAPS项目束流测试系统取得重要进展,为650MHz超导加速组元
( Cryomodule )在电子加速器项目中的应用奠定了重要基础。  标签: 恒温器

测量CM1出口流强为10.4 mA

166.6MHz beta=1的超导高频腔垂直测试达到设计目标

5月3日,中国科学院高能物理研究所加速器中心利用超导腔测试系统完成了环形正负电子对撞机650MHz单cell超导腔的垂直测试。测试结果表明:在2K温度下,加速梯度Eacc达到19.4MV/m时,Q0为4.0×1010(对应的表面电阻仅为7.1nΩ),超过了所创新项目的预期目标(Q0=2.0×1010@Eacc=15.5
MV/m),接近CEPC的垂测指标(Q0=4.0×1010@Eacc=22.0
MV/m)。这个结果是国内该频段超导腔里最好,达到了国际先进水平。

在调束过程中,项目组成员积累了宝贵的经验,为今后项目工作打下了重要基础。

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目前,CEPC的主环计划采用336个650MHz2-cell超导腔,为了降低低温系统的造价和运行费用,必须尽可能降低超导腔的功耗,因此,提高超导腔的Q0非常重要。下一步,高能所加速器中心相关项目组将通过掺氮、电抛光等新技术,进一步提高该超导腔的性能,同时从单cell推广到2-cell,有望实现CEPC的设计指标。