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200MHZ SUPERCONdUCTING NB-CU CAVITIES FOR MUON ACCELERATION

200MHZ SUPERCONDUCTING NB-CU CAVITIES FOR MUON ACCELERATION

引用

CCAST“射频超导及其应用”研讨会

作者： R.L.Geng P.Barnes d.hartill H.Padamsee J.Sears S.Calatroni E.Chiaveri R.Losito H.Preis LEPP Cornell UniversityIthacaNY 14853USA LEPP Cornell UniversityIthacaNY 14853USA LEPP Cornell UniversityIthacaNY 14853USA LEPP Cornell UniversityIthacaNY 14853USA LEPP Cornell UniversityIthacaNY 14853USA CERN GenevaSwitzerland CERN GenevaSwitzerland CERN GenevaSwitzerland CERN GenevaSwitzerland

＜正＞As a first step toward a muon collider, a neutrino factory is being actively studied. The neutrino factory calls for nearly 500 meters of 200 MHz SRF cavities to provide 7.5 GeV. The desired gradient is in the range of 15 -17 MV/m at a Q0 of 6 ×109. Nb-Cu is the technology of choice driven mainly by the cost concern. A Cornell/CERN collaboration was established to address the unique challenges imposed by the large size of these cavities. A 200 MHz single cell elliptical Nb-Cu cavity has been fabricated and tested at 4.2 K and at 2.5 K in a vertical dewar fitted in a radiation shielded pit, 5 m deep and 2.5 m in diameter. The low field Q0 reached 1.5 ×1010 at 4.2 K. Two multipacting barriers show up at Eacc = 3 MV/m and 1 MV/m. Both barriers can be processed through. Helium processing is effective in reducing field emission and improving accelerating gradients by a factor of as much as 2. Eacc reached 11 MV/m, or 75% of the desired gradient, at a Qo of 6 ×108. The major challenge is the Q-drop of the cavity, which shows a much stronger field dependence rate than expected. This is to be addressed by further film studies, including bias sputtering.

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