大晶粒铌材超导腔及其制造方法技术

本发明专利技术涉及大晶粒铌材超导腔及其制造方法，属于核技术及应用的加速器领域，本发明专利技术的超导腔包括连成一体的椭圆形铌材腔体、束管及法兰，该椭圆形铌材腔体的铌材壁板分布有多个直径为厘米量级的大晶粒。本发明专利技术的制造方法包括：直接从冶炼好的大晶粒铌锭产品切割铌板，再做化学清洗处理后；冲压成半腔形状：将两半腔或多个两半腔串接一起、两端与相应孔径的两束管、两法兰电子束焊接一起，制成完整的超导腔；最后进行化学清洗与抛光、热处理、高压超净水中冲洗、安装等后处理阶段：本发明专利技术极大的改进了超导腔的加速性能，其表征是腔的品质因素Ｑ获得明显提高，加速梯度Ｅａｃｃ大幅度提高。简化了制作工艺，大幅降低了造价。具有极好的发展前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于超导加速器
，特别涉及超导腔的设计制造。
技术介绍
超导加速器是当前加速器领域中研发与应用的首选部件。超导加速器已成为直线对撞机、先进辐射光源、自由电子激光、散裂中子源、放射性核素装置等大科学工程的重要组成部分。超导腔是超导加速器的核心器件。超导腔是射频谐振腔，用于加速器上的超导腔可以称其为射频超导加速腔，简称超导腔。其结构如图1所示，包括一个椭圆形腔体1，在该腔体两端口各连接一圆管(束管)2，圆管的另一端连接一法兰3。一台超导加速器是由大量的超导腔串组成，每个超导腔串由几个超导腔焊接而成，如图2为2腔体的超导腔串。一台性能优异的超导加速器与射频超导腔的加速性能相关。制造高性能的超导腔，其关键的指标是超导腔内的谐振电场强度Eacc和腔的品质因数Q。Eacc越高，加速效率越高，从而可以缩短加速器长度，降低造价。Q越高，表明在相同条件下，超导腔腔壁热损耗越低，。一般来讲，1.5GHz的纯铌超导腔经过各种特殊处理后，其加速梯度Eacc可以达到20MV/m，Q值~109(2K温度)。超导腔目前基本都由纯铌或纯铌薄膜制成。20多年来，国际上一直认定采用均匀的、小粒度铌材本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大晶粒超导腔，包括一个椭圆形铌材腔体或一个以上椭圆形铌材串接成的腔体，在该腔体两端口各连接一束管，圆管的另一端连接一法兰；其特征在于，所述的椭圆形铌材腔体的铌材壁板分布有多个直径为厘米量级的大晶粒。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵夔，颉维平，张保澄，李明阳，陈林，王莉芳，全胜文，郝建奎，何季麟，陈佳洱，
申请(专利权)人：赵夔，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]