材料参数对铌基超导 RF 腔性能的影响
加速器物理
2025-11-26 v3
摘要
本文对液氦浴中的铌 基超导射频 (SRF) 腔进行了详细的热分析，考虑了不同杂质水平的初始 Nb 材料（用于 SRF 腔制造）在超导态下表面电阻与热导率的温度及磁场依赖性。详细研究了 SRF 腔在高加速梯度区域（SRF 腔最终击穿之前）品质因数 () 的下降。论证表明，SRF 腔中的高场 下降在很大程度上受内在材料参数（如电导率和热扩散率）的影响。详细分析还表明，目前对用于 SRF 腔制造的铌材料纯度的规范有些过度。纯度相对较低的铌材料完全可以满足专用于散裂中子源 (SNS) 或加速器驱动次临界系统 (ADSS) 应用的加速器的需求，此类应用所需的加速梯度通常高达 20 MV/m。这一信息对于降低基于超导技术的粒子加速器在各种应用中的成本具有重要意义。
引用
@article{arxiv.1703.07985,
title = {Influence of material parameters on the performance of niobium based superconducting RF cavities},
author = {Arup Ratan Jana and Abhay Kumar and Vinit Kumar and Sindhunil Barman Roy},
journal= {arXiv preprint arXiv:1703.07985},
year = {2025}
}
备注
16 pages, 8 Figures