工作于约10 MV/m连续波加速梯度的低温制冷机传导冷却650 MHz超导射频腔的研制
加速器物理
2022-07-13 v1 仪器与探测器
摘要
用于粒子加速的超导射频（SRF）腔通常工作于4.2 K及以下的液氦浴中。尽管这种冷却配置对于大型科学加速器装置在实践上和经济上是可行的，但对于旨在用于工业应用（如废水、污泥、烟气等处理）的较小型加速器而言可能并非如此。在本文中，我们描述了一种无需液氦即可运行SRF腔的工艺，可用于构建用于电子辐照工业应用（1-10 MeV电子能量）的电子束源。在该工艺中，一个椭圆型单胞650 MHz铌锡镀层铌腔通过高纯铝热链接耦合到闭循环4 K低温制冷机。该低温制冷机以传导方式从腔体抽取热量（RF耗散），无需腔体周围有液氦。我们给出了该低温制冷机传导冷却技术的构造细节，以及已在腔体上演示约10 MV/m连续波梯度的系统性实验。通过直接增加腔体长度与低温制冷机数量，该技术将提供工业应用所需的1-10 MeV完整电子能量范围。
引用
@article{arxiv.2108.09397,
title = {Development of a cryocooler conduction-cooled 650 MHz SRF cavity operating at ~10 MV/m cw accelerating gradient},
author = {R. C. Dhuley and S. Posen and M. I. Geelhoed and J. C. T. Thangaraj},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.09397},
year = {2022}
}