【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】3月26日，國家重大科技基礎(chǔ)設施高能同步輻射光源(HEPS)裝置的首臺500 MHz超導模組成功完成了低溫下的水平高功率測試，測試結(jié)果優(yōu)于HEPS的設計指標，標志著500 MHz超導模組研制成功，為HEPS加速器儲存環(huán)掃真空、調(diào)束和正式運行奠定了重要基礎(chǔ)。
 

　　HEPS 500 MHz超導模組是主動式三次諧波系統(tǒng)，用于束團拉伸，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，用于儲存環(huán)掃真空，是HEPS的核心設備之一。其中500 MHz超導腔、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隊和葛銳低溫研究團隊研制。
 

　　500 MHz超導腔、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)開發(fā)有限公司制造，HEPS高頻系統(tǒng)及低溫系統(tǒng)成員負責完成超導模組的設計、后處理、系統(tǒng)集成和測試，測試工作得到了先進光源技術(shù)研發(fā)與測試平臺(PAPS)的大力支持。
 

　　測試結(jié)果表明：在4 K溫度下，加速電壓在1.75 MV時(HEPS運行值)，500 MHz超導模組的品質(zhì)因數(shù)達到2.6E+9，模組的靜態(tài)熱負載為20.3 W，動態(tài)熱負載為12.8 W，無場致發(fā)射，未發(fā)現(xiàn)腔內(nèi)二次電子倍增效應。受測試功率源最大功率限制，模組測試時最高腔壓為1.81 MV，對應耦合器連續(xù)波功率155 kW，場致發(fā)射引起的最大劑量值小于0.1 μSv/h，與裸腔垂直測試水平相當。
 

　　HEPS儲存環(huán)最終將安裝2臺500 MHz超導模組(三次諧波系統(tǒng))和5臺166 MHz超導模組(主加速系統(tǒng))，首臺166 MHz超導模組已于2023年11月研制成功。項目組下一步將積極推進后續(xù)模組的制造、系統(tǒng)集成及測試，為HEPS儲存環(huán)安裝調(diào)試做好準備，并為研制BEPCII升級項目的核心設備500 MHz超導模組奠定了堅實的基礎(chǔ)。
 

HEPS 500 MHz超導腔串潔凈組裝(左圖)及超導模組(右圖)
 

HEPS 500 MHz超導模組4 K水平測試結(jié)果