高加速梯度连续波运行的中速超导射频谐振腔的先进表面处理
摘要：氮掺杂和炉烧是开发1.3 GHz TESLA型腔的高Q0配方。如果这些处理能够成功地适应不同的腔体类型和频率，这些治疗方法将显著惠及高Q0线性加速器社区。这些配方的频率和几何依赖性使得在不同的腔体类型和频率之间进行技术转移远非易事，并需要严格的研究。即将到来的高Q0连续波线性加速器项目，如提议中的密歇根州立大学用于稀有同位素束能升级的设施以及进行中的费米实验室的质子改进计划-II，如果能将这些技术成功运用于其β_opt = 0.6的~650 MHz 5个单元椭圆超导射频腔，其作用在加速梯度约为~17 MV/m，将会受益匪浅。这是首次对将氮掺杂和中温炉烧应用到原型644 MHz β_opt = 0.65腔的研究，旨在证明这些配方在未来优化中作为FRIB400项目研发的一部分的新型腔体中具有高Q0潜力。我们发现，尽管这些腔体的工作频率低于GHz级，氮掺杂获得了更高的Q0，但对于氮掺杂腔体的去离子抛光去除步骤非常敏感且存在较高的残余电阻。相比氮掺杂腔体，中温炉烧提供了合理的性能且残余电阻较低，但可能需要进一步改进配方。这两种配方均达到了FRIB400升级项目的梯度要求。
作者：K. McGee, S. Kim, K. Elliott, A. Ganshyn, W. Hartung, P. Ostroumov, A. Taylor, T. Xu, M. Martinello, G. V. Eremeev, A. Netepenko, F. Furuta, O. Melnychuk, M. P. Kelly, B. Guilfoyle, T. Reid
论文ID：2307.11082
分类：Accelerator Physics
分类简称：physics.acc-ph
提交时间：2023-07-21