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公开(公告)号：CN113319459A
公开(公告)日：2021-08-31
申请号：CN202110647940.X
申请日：2021-06-10
申请人： 兰州荣翔轨道交通科技有限公司 , 中国科学院近代物理研究所
摘要： 本发明涉及一种基于机器人平台的纯铌超导腔表面铜铌改性层制备方法，具体步骤如下：a将纯铌超导腔夹持在机器人上；b将焊枪夹持在焊枪夹持机构上，然后将所述焊枪夹持机构活动设置在机器人末端；c将焊枪上的铜电极与电源正极相连，纯铌超导腔与电源负极相连；d打开电源，利用铜电极在纯铌超导腔表面电火花沉积制备铜铌改性层。本发明通过采用电火花沉积技术以及镀铜工艺制备铜铌改性层，极大提高了纯铌超导腔的机械稳定性和热稳定性，降低造价成本，满足了射频超导加速器在更高的加速梯度和更高的品质因素方面对超导腔的新需求。
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公开(公告)号：CN113174559A
公开(公告)日：2021-07-27
申请号：CN202110423832.4
申请日：2021-04-20
申请人： 中国科学院近代物理研究所
摘要： 本发明公开了一种确定超导腔最佳氮掺杂工艺的方法。该方法包括以下步骤：1)对经过氮掺杂处理的铌样片进行不同程度的电抛光；2)对经过不同程度电抛光的氮掺杂样片进行磁性测量；3)对经过不同程度电抛光的氮掺杂样片进行氢化物生成测量；4)确定超导腔的最佳氮掺杂工艺。相比于通过多次低温测试寻找最佳掺杂工艺的传统方法，本发明能够通过简单的样片测试快速、准确确定每台设备的专属最佳氮掺杂工艺，有效节省低温测试费用和时间，非常有助于氮掺杂技术的工程应用推广。
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公开(公告)号：CN115852356B
公开(公告)日：2024-10-18
申请号：CN202211664484.0
申请日：2022-12-22
申请人： 中国科学院近代物理研究所 , 先进能源科学与技术广东省实验室 , 广东省科学院新材料研究所
摘要： 本发明公开了一种铌三锡薄膜超导腔外表面高热导率铜层的增材方法。所述增材方法包括如下步骤：S1、在Nb3Sn薄膜超导腔外表面冷喷涂钎焊材料涂层；S2、在所述钎焊材料涂层表面电镀铜涂层；S3、经退火处理，即实现铜层的增材。本发明提供的增材方法，高压喷涂有益于促进涂层形成颗粒与基体及颗粒与颗粒间的结合，从而确保涂层质量和涂层与Nb3Sn薄膜超导腔外壁铌材的高结合强度。喷涂前铌基体的表面打磨抛光处理有利于界面间清洁度和后续喷涂的结合状态。同时，退火处理能极大提高中间钎料层与铌和电镀铜层的结合强度。在本发明的工艺条件下，能在Nb3Sn薄膜超导腔基体表面获得低氧化、高结合强度的大厚度的钎料/铜复合涂层。
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公开(公告)号：CN118555904A
公开(公告)日：2024-08-27
申请号：CN202410605221.5
申请日：2024-05-15
申请人： 中国科学院近代物理研究所
摘要： 本发明公开了一种用于Nb3Sn薄膜的纳米级微量可控化学表面精细剥蚀方法。所述方法包括如下步骤：S1、采用锡蒸汽扩散法在衬底铌表面生长Nb3Sn薄膜；S2、去除Nb3Sn薄膜表面存在的杂质后，置于酸液中进行氧化；S3、将氧化后的Nb3Sn薄膜超声清洗并干燥，然后置于氢氟酸中以对Nb3Sn薄膜表面的氧化层进行溶解；S4、将溶解后的Nb3Sn薄膜超声清洗并干燥；S5、重复步骤S2‑S4。本发明通过氧化和溶解相结合的方式可实现对Nb3Sn薄膜极表层数十纳米的均匀剥蚀，不仅可以有效去除薄膜表面残留的纳米级锡滴，同时对Nb3Sn/Sn滴界面处的富锡相如Nb6Sn5和NbSn2也可有效剥离。此外，该发明对表面残留有机污染物的去除效果也十分明显。
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公开(公告)号：CN113597081B
公开(公告)日：2023-07-25
申请号：CN202111086301.7
申请日：2021-09-16
申请人： 中国科学院近代物理研究所
摘要： 本发明提供一种在超导腔内部对锡源进行局部加热的方法。在超导腔内部对锡源进行局部加热的单电极直流结构包括：具有若干加速单元的超导腔，为Nb3Sn薄膜生长的衬底结构；一根加热电极，一端接正电极，另一端接负电极构成直流回路，贯通所述超导腔；锡源坩埚，所述超导腔的每一个加速单元内均放置有一个锡源坩埚，所述锡源坩埚位于所述加热电极上；温度热偶，用于测量所述超导腔内的温度。本发明能够对位于多加速单元超导腔内部的多个锡源进行局部加热，在每个加速单元内均实现超导腔与锡源的单独控温，使每一个加速单元均拥有相同的“超导腔‑锡源”温度组合，使超导腔与锡源单独控温的技术路线也能应用于高性能多加速单元Nb3Sn薄膜超导腔的研制，对Nb3Sn薄膜超导腔的工程化应用具有重要意义。
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公开(公告)号：CN113718313B
公开(公告)日：2023-07-21
申请号：CN202110423836.2
申请日：2021-04-20
申请人： 中国科学院近代物理研究所
摘要： 本发明公开了一种提高铌表面锡成核均匀性的处理方法。该方法包括以下步骤：1)衬底铌腔阳极化表面处理前的预处理，如高温除气、内表面BCP抛光或EP抛光、超声波清洗；2)衬底铌腔的阳极化处理；3)衬底铌腔阳极化处理后的后处理。本发明的表面处理工艺能够显著提高铌表面锡成核的均匀性，有效避免锡蒸汽扩散法制备的Nb3Sn超导加速腔内表面出现Nb3Sn薄膜分布不均匀的现象而发热，从而降低Nb3Sn超导加速腔的功率损耗并增大Nb3Sn超导加速腔的有效加速梯度。
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公开(公告)号：CN113630951B
公开(公告)日：2023-07-21
申请号：CN202110895550.4
申请日：2021-08-05
申请人： 中国科学院近代物理研究所
摘要： 本发明涉及一种无液氦射频超导加速器，其带电粒子束流经注入系统产生和引出，经束流传输系统被引入到加速模组，功率源系统向加速模组提供射频功率，低电平与控制系统监测运行、维持超导腔内的电磁场幅度和相位稳定，带电粒子在加速模组内得到加速后，再经束流传输系统被引入应用终端。本发明通过固体传导的方式对超导腔进行冷却，使超导腔在低温下稳定运行，加速带电粒子束流，摆脱当前射频超导加速腔只能浸泡在液氦里的冷却方式，省去结构复杂的液氦浸泡冷却恒温器和造价昂贵占地规模大的液氦低温站，价格便宜、占地面积小、结构简单、布局紧凑、运维方便等优点，能够显著降低射频超导加速器的应用难度，大大拓展射频超导加速器的应用范围。
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公开(公告)号：CN115852302A
公开(公告)日：2023-03-28
申请号：CN202211590083.5
申请日：2022-12-12
申请人： 中国科学院近代物理研究所
IPC分类号： C23C10/08
摘要： 本发明公开了一种通过物理吸附有效避免铌三锡薄膜表面生成残余锡滴的方法。本发明采用物理吸附法避免镀膜过程中产生锡滴，包括如下1)和/或2)：1)在镀膜过程中的高温生长阶段结束后，关闭镀膜腔体下部位置处的锡源加热电源，或关闭镀膜腔体上部位置处的炉膛加热带电源，以在镀膜腔体的锡蒸汽入口处和出口处形成低温区冷阱，对镀膜腔体内部的锡蒸汽形成低温冷阱吸附；2)在镀膜过程中，在镀膜腔体的锡蒸汽出口处设置陶瓷片，以吸附弥散的锡蒸汽。本发明物理吸附方法可有效避免在镀膜过程中在Nb3Sn薄膜表面出现锡滴，从而避免其影响Nb3Sn薄膜超导腔的射频超导性能；该方法可适当放宽对镀膜条件的精确控制，从而大幅度降低锡蒸汽扩散工艺的复杂性。
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公开(公告)号：CN113373483B
公开(公告)日：2022-11-15
申请号：CN202110648783.4
申请日：2021-06-10
申请人： 中国科学院近代物理研究所
摘要： 本发明公开了一种通过外表面电镀无氧铜制备铜基厚壁铌基超导腔的方法。该方法包括以下步骤：1)薄壁纯铌超导腔的机械冲压、电子束焊接加工；2)纯铌超导加速腔电镀前的预处理，如高温除气、内外表面BCP抛光、超声波清洗；3)无氧铜电镀溶液的配备；4)纯铌超导加速腔外表面电镀无氧铜；5)纯铌超导加速腔外表面电镀无氧铜之后的后处理。本发明研制的铜基厚壁铌基超导腔，无氧铜层致密度高、孔隙率低、热反应小、铜壁厚度容差大，且可批量生产成本低，能够在确保铜基厚壁铌基超导腔射频性能不低于纯铌超导腔水平的前提下，显著增加超导腔的机械稳定性与热稳定性，适合基于射频超导加速器技术的大科学装置使用。
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公开(公告)号：CN114990552A
公开(公告)日：2022-09-02
申请号：CN202210634294.8
申请日：2022-06-07
申请人： 中国科学院近代物理研究所
摘要： 本发明公开了一种利用微量可控化学处理手段有效去除锡蒸汽扩散法Nb3Sn薄膜表面残余锡滴的方法。现有锡蒸汽扩散法镀Nb3Sn薄膜工艺不可避免造成Nb3Sn表面残留一些纳米级锡滴。与Nb3Sn(Tc～18K)相比，Sn的超导转变温度只有3.7K，因此，Nb3Sn表面残余锡滴的存在将限制Nb3Sn薄膜的超导性能。本发明提出的微量可控化学方法可成功将Nb3Sn表面残余锡滴有效去除，同时降低锡蒸汽扩散Nb3Sn薄膜生长条件的精确控制要求，从而大幅度降低锡蒸汽扩散工艺的复杂性。
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