人工薄膜構造導入による次世代超伝導加速空洞開発の新展開

引入人工薄膜结构下一代超导加速腔研制新进展

• 批准号: 19H04395
• 负责人: 片山 領
• 金额: $ 11.23万
• 依托单位: High Energy Accelerator Research Organization
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19H04395/
• 关键词: 薄膜; 超伝導空洞; 超伝導加速空洞

（１）高エネルギー加速器研究機構（KEK）の超伝導加速器利用促進化推進棟において KEK で初となる 3 GHz 空洞の縦型電界性能評価試験を実施し、成功している。ついで、関連設備を KEK の超伝導リニアック試験施設にある放射線管理区域内へと移動させ、さらなる高電界での性能評価試験を行うことのできる新しい実験環境を構築している。（２）KEK の超伝導加速器利用促進化推進棟にて、空洞内部へと超伝導薄膜を成膜した際に空洞の各面の超伝導薄膜の性能評価を行うための低温サンプル実験装置の構築を進め、2022 年度夏頃に液体ヘリウムの貯蔵実験が行われて実際に極低温までの冷却とヘリウムの回収が行えることを確認できている。年度の後半では、冷凍試験の段階で新たに判明した装置およびソフトウェアに存在していた問題点の改善が行われた。（３）2020年度中頃まで継続されていたアルバックとの共同研究で開発した 3 GHz 空洞に対するニオブ薄膜の成膜装置を取得し、さらにはそのチャンバーと組み合わせて使用するための排気チャンバーの設計・製作を行っている。これにより、成膜装置において最も重要なチャンバー一式が揃うことになり、高エネルギー加速器研究機構で空洞内部への成膜試験が行える態勢を整えられることになった。（注：2021年の繰越予算が使われての成果である）

(1) KEK's Superconducting Accelerator (SGA) has successfully performed a 3 GHz cavity electric field performance evaluation test using evolutionary propulsion. The test facility for KEK's ultra-conductivity test facility is located in the radiation management area, and the performance evaluation test for the high-voltage field is carried out in the new environment. (2) KEK's superconducting accelerator uses evolution promotion to propel the structure, cavity interior, superconducting film formation, cavity surface superconducting film performance evaluation, low temperature storage equipment construction progress, summer 2022 liquid storage equipment construction, operation, extremely low temperature cooling, recovery, operation, confirmation. In the second half of the year, the frozen test stage was newly identified and the problem point was improved. (3) In the middle of 2020, we will conduct joint research on the development of 3 GHz hollow space film forming devices, and design and manufacture of exhaust gas discharge devices. The film forming apparatus is the most important one. The accelerator research institute is the cavity inside the film forming apparatus. (Note: The forecast for 2021 will bring great results)

项目成果

第三高調波電圧誘導法を用いた多層薄膜試料の超伝導特性の膜厚依存性の評価

使用三次谐波电压感应法评估多层薄膜样品超导性能的膜厚度依赖性

• 发表时间: 2019
• 作者: R. Ito;T. Nagata;H. Hayano;R. Katayama;T. Kubo;T. Saeki;H. Ito;Y. Iwashita;Yasuhiro Fuwa;片山領;Yoshihisa Iwashita;Takayuki Saeki;久保 毅幸;井藤 隼人;佐伯 学行;永田 智啓;久保 毅幸;久保 毅幸;久保 毅幸;片山領;久保毅幸;伊藤亮平;佐伯学行;片山領
• 通讯作者: 片山領

Overview of thin-film studies at KEK and Kyoto University

KEK 和京都大学薄膜研究概述

• 发表时间: 2021
• 作者: R. Ito;T. Nagata;H. Hayano;R. Katayama;T. Kubo;T. Saeki;H. Ito;Y. Iwashita;Yasuhiro Fuwa;片山領;Yoshihisa Iwashita;Takayuki Saeki
• 通讯作者: Takayuki Saeki

超伝導加速空洞の理論研究

超导加速腔理论研究

• 发表时间: 2021
• 作者: R. Ito;T. Nagata;H. Hayano;R. Katayama;T. Kubo;T. Saeki;H. Ito;Y. Iwashita;Yasuhiro Fuwa;片山領;Yoshihisa Iwashita;Takayuki Saeki;久保 毅幸
• 通讯作者: 久保 毅幸

薄膜研究のための3.0-GHz Nb 単セル空洞の製造

用于薄膜研究的 3.0 GHz Nb 单电池腔的制造

• 发表时间: 2020
• 作者: R. Ito;T. Nagata;H. Hayano;R. Katayama;T. Kubo;T. Saeki;H. Ito;Y. Iwashita;Yasuhiro Fuwa;片山領;Yoshihisa Iwashita;Takayuki Saeki;久保 毅幸;井藤 隼人;佐伯 学行
• 通讯作者: 佐伯 学行

Superfluid flow in disordered superconductors with Dynes pair-breaking scattering: Depairing current, kinetic inductance, and superheating field

• DOI: 10.1103/physrevresearch.2.033203
• 发表时间: 2020-04
• 期刊: Physical Review Research
• 影响因子: 4.2
• 作者: Takayuki Kubo