6月22日和7月12日,中科院高能所加速器中心沙鵬等人在先進光源技術研發與測試平臺(PAPS)分別對環形正負電子對撞機(CEPC)的兩只650 MHz single-cell超導腔(1#腔和2#腔)進行了低溫下的垂直測試(@ 2.0 K):兩只超導腔的最大加速梯度分別達到了41.0MV/m和41.6MV/m;在40MV/m的加速梯度下,兩只超導腔的品質因數(Q)分別達到了1.7E10和2.5E10;此外,在測試過程中,1#腔全程沒有出現場致發射現象,2#腔則在37MV/m以上的高加速梯度下發生了輕微的場致發射。測試結果表明,這兩只超導腔的后處理和測試過程非常成功。
由于體積和表面積大、頻率較低,國內大尺寸(頻率小于1GHz)超導腔的加速梯度一直沒有超過40MV/m,而國際上超過40MV/m的大尺寸超導腔也是屈指可數。因此,在高能所射頻超導與低溫研究中心的部署下,加速器中心高頻組開展了CEPC高性能650 MHz single-cell超導腔的研發,希望可以達到CEPC的遠期目標(3E10@40MV/m)。兩只650 MHz single-cell超導腔的加速梯度均超過了40MV/m,這為下一步繼續提高超導腔的Q值奠定了基礎。
本項研究得到了先進光源研發與測試平臺、國家重點研發計劃、國家自然科學基金委、 王貽芳科學家工作室和高能所創新項目的資助和支持。
650 MHz single-cell超導腔垂直測試結果
(1#腔,20220622;2#腔,20220712)