激光之家·快讯 | 上海高研院市级重大专项超导加速模组样机研制取得重大进展

2022年6月15日，硬X射线自由电子激光装置（SHINE）项目经理部通过现场+线上结合形式，组织了1.3GHz八腔超导加速模组样机工艺测试会。

测试专家组由来自上海交通大学、上海科技大学、中科院高能物理研究所等单位的13位专家组成，专家组听取了项目组所做的BCP工艺腔超导加速模组情况介绍、讨论审核了测试大纲和自测报告，对超导模组样机的主要技术指标和模组水平测试站的功能进行了测试，现场测得BCP工艺腔超导模组总加速腔压129.3MV，平均无载品质因数1.1E+10，最大暗电流0.9nA。

这是国内第一台完整的1.3GHz八腔超导加速模组，其主要射频性能指标达到了预期目标，是SHINE重大专项超导加速模组样机研制一个新的里程碑。

超导加速模组结构示意图

SHINE超导加速器要将电子加速到8.0GeV，共需75套1.3GHz超导加速模组。一套完整的1.3GHz超导加速模组包含了8支9-cell超导高频腔、8套高功率耦合器、8套磁屏蔽、8套调谐器、1台超导磁铁、1只束流位置探头、1台约12米长的低温恒温器，及多种规格的真空元件、低温管线和支撑系统等。这一超导加速模组集超导、高频、真空、超净、低温、机械、磁铁、束测等多项技术于一体，体量大、元件多、结构复杂、技术难度大、研发周期长，是整个SHINE项目最具挑战的大型关键设备之一。

水平测试隧道内的BCP工艺8腔超导加速模组

得益于前期关键设备样机研发、试验模组集成测试训练和模组水平测试基础设施建设打下的基础，在今年上海疫情封控期间成功完成BCP工艺腔超导加速模组样机总装后，于4月底完成了该超导模组样机在测试站隧道内的安装和检测，并于5月初开始水平测试。5月中旬模组降温到2K，5月底完成低温下测试校准、超导腔调谐、高功率耦合器老练和模组热负载标定等前期工作，并开始为单支超导腔加载功率，其中最大加速梯度达到22.3 MV/m。6月上旬，模组团队完成了超导加速模组样机整体的首轮高频性能测试，达到预期目标，目前正在继续开展各专业系统技术参数的详细测试工作。

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