通过 75C 真空烘烤在 TESLA 形超导射频铌腔中实现高达 49 MV/m 的加速场
加速器物理
2018-06-27 v1
摘要
本文提出一种应用于超导射频（SRF）铌腔的新表面处理方法的发现，其在连续波（CW）下于 TESLA 形腔中实现了前所未有的 49 MV/m 加速场；相应的峰值磁场为 CW 下测得的最高值，约 210 mT。对于 TESLA 形腔，有史以来达到的最大失超场约为 45 MV/m——极少达到——且典型值大多低于 40 MV/m。这些数值针对经过电解抛光及所谓温和烘烤（120C 真空烘烤，细晶表面 48 小时，大晶表面 24 小时）处理的铌表面达到。我们发现，在温和烘烤中于 120C 之前增加一步 75C 数小时的处理，可系统性地将失超场提升至前所未有的 49 MV/m。该结果的意义不仅在于相对提升，更在于证明了铌表面能够承受并超过远大于 Hc1 的 CW 射频磁场，指向当前场限制的 extrinsic（外在）性质，因此具有超越当前最先进水平的加速场潜力。
引用
@article{arxiv.1806.09824,
title = {Accelerating fields up to 49 MV/m in TESLA-shape superconducting RF niobium cavities via 75C vacuum bake},
author = {A. Grassellino and A. Romanenko and D. Bice and O. Melnychuk and A. C. Crawford and S. Chandrasekaran and Z. Sung and D. A. Sergatskov and M. Checchin and S. Posen and M. Martinello and G. Wu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1806.09824},
year = {2018}
}