324MHz双spoke超导腔取得重要进展

近日，中国科学院高能物理研究所加速器中心潘卫民团队在散裂中子源二期(CSNS-II)双spoke超导腔样机研制方面取得重要进展，经垂直测试，324MHz双spoke超导腔的加速梯度和品质因数等技术指标达到国内领先水平。此项目由加速器中心牵头，联合东莞研究部加速器技术部和北京高能锐新科技有限责任公司共同完成，历时两年多的技术攻关，在ADS 325MHz双spoke超导腔的基础上进行了技术创新包括超导腔物理设计、加工工艺、表面处理及测试技术方面，为CSNS-II双spoke腔的批量生产打下坚实基础。

经过2K垂直测试，1#腔最大梯度达到11.6MV/m，对应 Q0=2.18E10。2#腔在1#腔基础上对焊接工艺进行优化，其带氦槽测试最大梯度达到15 MV/m，峰值磁场达到138mT，峰值电场达到61.5MV/m，在设计运行梯度7.3MV/m时，Q0=4.6E10，在14MV/m以下无明显剂量。

CSNS-II 324MHz双spoke超导腔在设计及制造上进行多项改进，端盖上增加淋洗口;采用分体焊接工艺，提高整腔焊接质量;改进BCP工装保证了酸洗质量;采用杆旋转HPR工作方式，避免了复杂的工装设计减少了操作难度;在垂直测试中尝试不同的降温策略，最大程度提升腔的性能，为以后长期高性能稳定运行制定合理的工作流程。另外，324MHz双spoke超导腔省去了复杂的机械滚动抛光装置和低温烘烤，简化了处理流程，提高了批量生产的效率。

团队将进行双spoke超导腔模组的安装及水平测试;运行在梯度为9MV/m的改进型双spoke超导腔目前正在研制之中。

324MHz双spoke超导腔垂测结果

双spoke超导腔裸腔(左)和带氦槽双spoke超导腔(右)