Cu-MgB2薄膜TESLA型射频超导腔的制备及性能研究

射频超导腔是射频加速器的核心，它在国际上的诸多领域如直线对撞机，能量回收加速器，X-射线自由电子激光上有重要的应用。目前，国际上应用的1.3GHz超导腔由纯铌制造，在液氦的超流温度1.8K下运行，制造和运行成本非常非常昂贵。一个9-cell的纯铌超导腔要达到约200万人民币的造价，而且要在1.8K的条件下运行，运行条件非常苛刻。MgB2作为一种新的超导材料有很好的超导特性，其Tc达到了39K，临界磁场强度也比铌的高出三个量级.用铜腔内部制备MgB2薄膜技术制造的复合超导腔将有非常多的优势：它可以在制造成本上降低到铌腔的1/100；运行条件可以在4.2K以上；而且可以提高目前受到限制的铌腔最大加速梯度Eacc（铌腔的极限为40MV/m，主要原因是超过了铌的上临界磁场强度；MgB2腔的理论极限可以达到77MV/m），是一种极有潜在应用和发展前途的高科技项目。