氮与氧内嵌杂质对硌钨 SRF 腔体性能的影响
加速器物理
2026-01-22 v2 超导电性
摘要
超导射频 (SRF) 腔体是实现高效粒子加速的最主流技术，其性能可以通过对硌钨中引入受控内嵌杂质而得到显著提升。氮掺杂已显示出显著降低表面电阻的效果，从而提升腔体的品质因子。更近期，氧掺杂已被证明具有相当的降低表面电阻的潜力。本研究将对1.3 GHz硌钨SRF腔体进行的多组氮基和氧基处理实验测量结果与在相同工艺条件下对腔体切割件进行的材料表征相结合，以定量评估每种杂质对表面电阻降低的贡献。我们发现，在16 MV/m条件下，氮的效果是氧的十倍。我们还观察到氧和氮杂质在降低R方面具有叠加效应。我们在场依赖的非平衡超导性、间隙增强以及氢捕获机制等方面讨论了这些结果。
引用
@article{arxiv.2509.18564,
title = {Impact of Nitrogen and Oxygen Interstitials on Niobium SRF Cavity Performance},
author = {Hannah Hu and Young-Kee Kim and Daniel Bafia},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.18564},
year = {2026}
}
备注
6 pages, 4 figures