【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】3月26日，國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施高能同步輻射光源(HEPS)裝置的首臺(tái)500 MHz超導(dǎo)模組成功完成了低溫下的水平高功率測(cè)試，測(cè)試結(jié)果優(yōu)于HEPS的設(shè)計(jì)指標(biāo)，標(biāo)志著500 MHz超導(dǎo)模組研制成功，為HEPS加速器儲(chǔ)存環(huán)掃真空、調(diào)束和正式運(yùn)行奠定了重要基礎(chǔ)。
 

　　HEPS 500 MHz超導(dǎo)模組是主動(dòng)式三次諧波系統(tǒng)，用于束團(tuán)拉伸，提升束流壽命，在調(diào)束初期還將作為主加速系統(tǒng)為束流提供能量，用于儲(chǔ)存環(huán)掃真空，是HEPS的核心設(shè)備之一。其中500 MHz超導(dǎo)腔、高功率耦合器、高階模吸收器、調(diào)諧器、腔串組件、恒溫器等，分別由加速器部張沛高頻研究團(tuán)隊(duì)和葛銳低溫研究團(tuán)隊(duì)研制。
 

　　500 MHz超導(dǎo)腔、高功率耦合器及腔串組件由北京高能銳新科技有限公司制造，恒溫器由合肥聚能電物理高技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司制造，HEPS高頻系統(tǒng)及低溫系統(tǒng)成員負(fù)責(zé)完成超導(dǎo)模組的設(shè)計(jì)、后處理、系統(tǒng)集成和測(cè)試，測(cè)試工作得到了先進(jìn)光源技術(shù)研發(fā)與測(cè)試平臺(tái)(PAPS)的大力支持。
 

　　測(cè)試結(jié)果表明：在4 K溫度下，加速電壓在1.75 MV時(shí)(HEPS運(yùn)行值)，500 MHz超導(dǎo)模組的品質(zhì)因數(shù)達(dá)到2.6E+9，模組的靜態(tài)熱負(fù)載為20.3 W，動(dòng)態(tài)熱負(fù)載為12.8 W，無(wú)場(chǎng)致發(fā)射，未發(fā)現(xiàn)腔內(nèi)二次電子倍增效應(yīng)。受測(cè)試功率源最大功率限制，模組測(cè)試時(shí)最高腔壓為1.81 MV，對(duì)應(yīng)耦合器連續(xù)波功率155 kW，場(chǎng)致發(fā)射引起的最大劑量值小于0.1 μSv/h，與裸腔垂直測(cè)試水平相當(dāng)。
 

　　HEPS儲(chǔ)存環(huán)最終將安裝2臺(tái)500 MHz超導(dǎo)模組(三次諧波系統(tǒng))和5臺(tái)166 MHz超導(dǎo)模組(主加速系統(tǒng))，首臺(tái)166 MHz超導(dǎo)模組已于2023年11月研制成功。項(xiàng)目組下一步將積極推進(jìn)后續(xù)模組的制造、系統(tǒng)集成及測(cè)試，為HEPS儲(chǔ)存環(huán)安裝調(diào)試做好準(zhǔn)備，并為研制BEPCII升級(jí)項(xiàng)目的核心設(shè)備500 MHz超導(dǎo)模組奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
 

HEPS 500 MHz超導(dǎo)腔串潔凈組裝(左圖)及超導(dǎo)模組(右圖)
 

HEPS 500 MHz超導(dǎo)模組4 K水平測(cè)試結(jié)果