高能同步辐射光源 500 MHz超导模组研制成功
时间 : 2024-03-26     

3月26日,国家重大科技基础设施高能同步辐射光源(HEPS)装置的首台500 MHz超导模组成功完成了低温下的水平高功率测试,测试结果优于HEPS的设计指标,标志着500?MHz超导模组研制成功,为HEPS加速器储存环扫真空、调束和正式运行奠定了重要基础。  

HEPS 500 MHz超导模组是主动式三次谐波系统,用于束团拉伸,提升束流寿命,在调束初期还将作为主加速系统为束流提供能量,用于储存环扫真空,是HEPS的核心设备之一。其中500?MHz超导腔、高功率耦合器、高阶模吸收器、调谐器、腔串组件、恒温器等,分别由加速器部张沛高频研究团队和葛锐低温研究团队研制。 

500 MHz超导腔、高功率耦合器及腔串组件由北京高能锐新科技有限公司制造,恒温器由合肥聚能电物理高技术开发有限公司制造,HEPS高频系统及低温系统成员负责完成超导模组的设计、后处理、系统集成和测试,测试工作得到了先进光源技术研发与测试平台(PAPS)的大力支持。 

测试结果表明:在4 K温度下,加速电压在1.75 MV时(HEPS运行值),500 MHz超导模组的品质因数达到2.6E+9,模组的静态热负载为20.3 W,动态热负载为12.8?W,无场致发射,未发现腔内二次电子倍增效应。受测试功率源最大功率限制,模组测试时最高腔压为1.81 MV,对应耦合器连续波功率155 kW,场致发射引起的最大剂量值小于0.1 μSv/h,与裸腔垂直测试水平相当。 

HEPS储存环最终将安装2台500 MHz超导模组(三次谐波系统)和5台166 MHz超导模组(主加速系统),首台166 MHz超导模组已于2023年11月研制成功。项目组下一步将积极推进后续模组的制造、系统集成及测试,为HEPS储存环安装调试做好准备,并为研制BEPCII升级项目的核心设备500 MHz超导模组奠定了坚实的基础。

 
HEPS 500 MHz超导腔串洁净组装(左图)及超导模组(右图)

 
HEPS 500 MHz超导模组4 K水平测试结果 

高能所 供稿