一种用于评估性能受限 Nb3Sn 加速器磁体线圈损伤的冶金检测方法
加速器物理
2023-05-03 v1
摘要
基于 Nb3Sn 的二极与四极磁体的设计与制造对于在欧洲核子研究组织（CERN）实现高亮度大型强子对撞机（HL-LHC）至关重要。Nb3Sn 超导线圈旨在增强 HL-LHC 及更远期加速器磁体的偏转与聚焦强度。由于 Nb3Sn 的脆性本质，线圈制造步骤极具挑战性，需要非常谨慎的 QA/QC。Nb3Sn 细丝中的缺陷可能导致失超，并最终在磁体测试期间造成低于标称值的性能受限。我们开发了一种包含先进非破坏性与破坏性技术的新型检测方法，以探究性能受限线圈中发生失超的根本原因。本文给出了通过这一创新检测方法针对 MQXF 线圈获得的最相关结果。该方法能够精确评估与磁体线圈所经历失超相关的物理事件，主要以具有横向断裂子单元的受损股线形式出现。本文将展示线圈切片制备、横向与纵向截面的微光学观察，以及铜的深蚀刻技术，重点介绍分别为来自不符合规范四极磁体原型的 CERN 线圈，以及在美国加速器升级项目（AUP）合作框架下由两个不同的不符合规范四极磁体分别制造的两个线圈所取得的结果。将通过所提出的检测方法获得的结果进行说明。
引用
@article{arxiv.2211.09684,
title = {A Metallurgical Inspection Method to Assess the Damage in Performance-Limiting Nb3Sn Accelerator Magnet Coils},
author = {Alice Moros and Mickael Denis Crouvizier and Ignacio Aviles Santillana and Stefano Sgobba and Susana Izquierdo Bermudez and Nicholas Lusa and Jose Ferradas Troitino and Attilio Milanese and Ezio Todesco and Arnaud Devred and Giorgio Ambrosio and Maria Baldini and Paolo Ferracin and Jesse Schmalzle and Giorgio Vallone},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.09684},
year = {2023}
}
备注
Applied Superconductivity Conference 2022