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题名	超导腔低温表面吸附性能及束流损失引起的气体解吸研究
作者	胡传飞
答辩日期	2018-12-01
文献子类	博士
授予单位	中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所)
授予地点	中国科学院大学
导师	赵红卫
关键词	超导直线加速器 低温气体吸附与传输 超导腔 气体解析
英文摘要	超导技术经过近半个世纪的快速发展,在超导直线加速器中已经得到了广泛的应用。超导技术的应用为超导直线加速器的研制提供了强有力的保障,同时也带来了前所未有的挑战,如常温段与超导段之间的束流匹配、高功率耦合器的保护、常温段与低温段之间气体迁移等。超导直线加速器通常被分为常温段与低温超导段。本文以超导直线加速器稳定运行为目标,主要研究内容为超导直线加速器中常温段与低温段之间气体迁移特点及其带来的一系列影响。具体研究内容包括极低温条件下气体吸附能力及传输特点研究,超导腔低温表面吸附气体后对其性能影响研究,束流损失引起气体解吸附过程研究,以及常温段与低温段之间气体隔离方案研究。本文首先针对极低温条件下超导腔表面对氢气等气体的吸附能力及吸附过程特点进行了基础性理论与实验研究,并根据研究结果,建立了一套氢气等气体在极低温管路内迁移过程的数学模型。本文中提出的气体迁移数学模型适用于描述几乎所有气体在极低温管路内的迁移过程。论文中针对纯铌超导腔低温表面气体吸附引起性能下降进行了一系列实验研究。实验研究结果表明:氢气、氮气等不含碳元素气体在超导腔低温表面物理吸附并不能引起超导腔本身性能下降;甲烷、空气等低温吸附于超导腔表面时,由于碳元素的存在,导致超导腔表面功函数降低,最终导致超导腔加速性能下降。论文进行了束流损失引起低温表面气体解吸附实验研究。实验结果表明束流损失引起气体解吸附特征参数-解吸产额,与束流入射角度、束流流强、低温表面气体吸附量参数有着强烈关系。通过实验研究不仅得到了解吸产额与相关参数的关系曲线,还研究出了束流轰击低温表面气体解吸附过程气体压力变化过程特点。最终,本论文根据气体吸附及传输的基础研究成果,以超导直线加速器稳定运行为目标,研究了因气体吸附而引起的超导腔性能下降及存在束损时低温真空管路真空不稳定性问题,同时论文中研究并提出了隔离常温段与低温段气体迁移的解决方案。
语种	中文
页码	111
出处	中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所)
内容类型	学位论文
源URL	[http://119.78.100.186/handle/113462/135232]
专题	近代物理研究所_加速器总体室
推荐引用方式 GB/T 7714	胡传飞. 超导腔低温表面吸附性能及束流损失引起的气体解吸研究[D]. 中国科学院大学. 中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所). 2018.

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