中科院上海高研院承擔的硬X射線自由電子激光裝置市級重大專項首臺高Q超導加速模組樣機研制取得重大進展

文章來源:上海高等研究院  |  發布時間:2023-02-12  |  【打印】 【關閉

  

近期,中科院上海高研院承擔的硬X射線自由電子激光裝置(SHINE)市級重大專項首臺高品質因數(Q)工藝八腔超導加速模組樣機完成了初步水平測試,模組穩定運行總腔壓大于136MV,運行在128MV時八腔平均Q值超過2E+10。2023年元旦后,項目團隊開展了模組快速降溫研究,測得模組超導腔Q值與槽腔垂測值相當,表明高Q性能得到了良好保持。這是繼2022年中緩沖化學拋光(BCP)工藝八腔超導加速模組水平測試之后,取得的又一次重大進展,是項目超導加速模組研制進程中一個新的里程碑。 

Q超導加速模組是整個SHINE項目最具挑戰的大型關鍵設備之一,其高Q值對應低功耗,意味著較低的運行成本。作為國內首臺高Q工藝1.3GHz八腔超導加速模組,該模組裝配了經過摻氮/中溫烘烤先進工藝處理后的超導高頻腔,Q值較傳統處理工藝超導腔有了顯著的提高,但同時也對周圍剩磁、磁通排除等提出了苛刻的要求。 

得益于前期BCP工藝八腔超導模組等研制打下的基礎,本臺高Q模組于20229月初備齊了8支高Q超導腔,9月底完成了恒溫器消磁, 11月中旬完成模組總裝,在完成常溫射頻功率老煉后,于11月下旬順利降溫到2K。該模組在202211月底完成了超導四極鐵24小時25A的長時間通電測試,12月初開始了低溫下的射頻功率老煉與元件性能測試,之后經過復溫、重新降溫后于1230日首次測得模組整機射頻性能。2023年春節前,研制團隊已開始模組快速降溫排磁通研究,進一步的性能優化與詳細的測試正在進行中。 

1水平測試中的高Q工藝八腔超導加速模組 

圖2 高Q超導加速模組測試現場人員合影 

  

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