CAS OpenIR  > 中科院上海应用物理研究所2011-2019年
超导腔的预调谐技术研究
唐正博
Subtype硕士
Thesis Advisor刘建飞
2014
Degree Grantor中国科学院研究生院(上海应用物理研究所)
Degree Discipline电磁场与微波技术
Keyword500mhz5-cell超导腔 预调谐 场平坦度 拉小珠
Abstract超导腔相对于常温腔,具有加速梯度高、品质因数高等优点,应用越来越广泛,尤其是多cell超导腔,已经成为超导腔领域的研究热点。超导腔的预调谐是多cell超导腔研制过程中的一项关键技术。由于加工公差等因素的影响,多cell超导腔的每个cell在电子束焊接完成后,体积都有差别,这不仅导致腔体的谐振频率偏离设计频率,而且使得每个cell中电场幅值不同,从而导致表面电场不能最小化、加速梯度不能最大化。解决这些问题的办法是进行预调谐,预调谐能够有效提高多cell超导腔的性能指标。 上海市低温超导高频腔技术重点实验室研制的500MHz5-cell超导腔是大孔径、低损耗型超导腔,可以用于将来的高流强、高束流品质的加速器上。本课题的研究就是基于这只500MHz5-cell超导腔。 本文以国际上通用的“拉小珠”预调谐理论为基础,搭建了一套完整的“拉小珠”预调谐系统。系统包括两个部分:硬件和软件。硬件有可以分为RF系统、步进电机系统和辅助系统三个子系统,RF系统用于在超导腔中激励起电磁场,步进电机系统用于拉动微扰体对腔中电磁场产生微扰,辅助系统包括一些辅助的硬件设备,用于对超导腔进行调谐。软件系统是由LabVIEW和MATLAB编写的混合程序,LabVIEW用于仪器控制和数据采集,MATLAB用于数据处理。 利用搭建好的“拉小珠”预调谐系统,对实验室加工完成的超导腔进行了预调谐。在氩弧焊500MHz5-cell铜模型腔上主要是调试搭建的系统,验证系统的可靠性和稳定性;然后对电子束焊500MHz5-cell铜模型腔进行了预调谐,将其频率调整到了498.798MHz,比目标频率498.80MHz仅低0.002MHz,场平坦度达到99.1%;最后对500MHz5-cell铌腔进行了预调谐,场平坦度调整到98.5%,为后来铌腔在垂直测试中取得良好结果奠定了基础。 本文对电子束焊500MHz5-cell铜模型腔进行了多次的预调谐实验,对相关的一些问题进行了研究。获得了大量实验数据和预调谐经验,掌握了超导腔预调谐的流程,探索出了简单的超导腔预调谐步骤,找到了一种相对简化的预调谐操作方法。为实验室以后的多cell超导腔预调谐打下了坚实基础。
Language中文
Document Type学位论文
Identifierhttp://ir.sinap.ac.cn/handle/331007/14799
Collection中科院上海应用物理研究所2011-2019年
Recommended Citation
GB/T 7714
唐正博. 超导腔的预调谐技术研究[D]. 中国科学院研究生院(上海应用物理研究所),2014.
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