[发明专利]低纯铌-高纯铌混合制备超导腔及其制备方法在审
申请号: | 202111054272.6 | 申请日: | 2021-09-09 |
公开(公告)号: | CN113677082A | 公开(公告)日: | 2021-11-19 |
发明(设计)人: | 徐孟鑫;黄玉璐;张升学;何源;刘鲁北;蒋天才;王若旭;刘通;李春龙 | 申请(专利权)人: | 中国科学院近代物理研究所 |
主分类号: | H05H7/20 | 分类号: | H05H7/20;H05H7/18;B23P15/00 |
代理公司: | 北京纪凯知识产权代理有限公司 11245 | 代理人: | 任文娟 |
地址: | 730013 甘*** | 国省代码: | 甘肃;62 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 低纯铌 高纯 混合 制备 超导 及其 方法 | ||
1.一种低纯铌-高纯铌混合制备超导腔,其特征在于,所述超导腔的几何结构确定后,通过有限元分析得到所述超导腔内的高频电磁场分布,在运行的过程中,腔体发热最严重的区域在强磁场区,此区域采用高纯铌板材或棒材,而在其他区域采用低纯铌板材或棒材。
2.根据权利要求1所述的低纯铌-高纯铌混合制备超导腔,其特征在于,所述超导腔包括:
外导体(1),其为中空结构,所述外导体(1)的第一端固定在底板(5)上,在靠近所述外导体(1)的第一端处开设有沿其轴向对称设置的两槽孔,所述槽孔内装配有鼻锥(9),所述鼻锥(9)上装配有束流管道(10);
内导体(2),其亦为中空结构,设置于所述外导体(1)的空腔中,所述内导体(2)的第一端装配有漂移管(8),所述漂移管(8)与所述束流管道(10)位于同一中心轴线上。
3.根据权利要求2所述的低纯铌-高纯铌混合制备超导腔,其特征在于,所述超导腔为四分之一波长腔,所述内导体(2)为高纯铌腔体。
4.根据权利要求3所述的低纯铌-高纯铌混合制备超导腔,其特征在于,所述外导体(1)为低纯铌腔体,所述鼻锥(9)为低纯铌鼻锥,所述束流管道(10)为低纯铌束流管道,所述漂移管(8)为低纯铌漂移管。
5.根据权利要求4所述的低纯铌-高纯铌混合制备超导腔,其特征在于,所述外导体(1)和所述内导体(2)的第二端装配有端盖(3),二者通过所述端盖(3)连接,所述端盖(3)上设置有清洗口(4),用于对所述外导体(1)和所述内导体(2)进行清洗,所述端盖(3)为高纯铌端盖,所述清洗口(4)为高纯铌清洗口。
6.根据权利要求5所述的低纯铌-高纯铌混合制备超导腔,其特征在于,所述底板(5)上设置有功率耦合口(6),所述外导体(1)上设置有信号提取端口(11),用于收集所述外导体(1)和所述内导体(2)内的信号,所述功率耦合口(6)为低纯铌耦合口,所述信号提取端口(11)为低纯铌端口。
7.根据权利要求6所述的低纯铌-高纯铌混合制备超导腔,其特征在于,所述底板(5)上设置有加强筋(7),用于提高所述底板(5)的机械强度,所述底板(5)为低纯铌底板,所述加强筋(7)为低纯铌加强筋。
8.一种如权利要求1所述的低纯铌-高纯铌混合制备超导腔的制备方法,其特征在于,包括:
采用RRR值大于300的高纯铌材料,通过冲压模具或机械加工方法制备出腔体发热最严重区域的零部件;
采用RRR值为30的低纯铌材料,通过冲压模具或机械加工方法制备出腔体发热最严重区域以外的其他区域的零部件;
利用超声清洗装置对经上述两个步骤加工完成的零部件进行超声清洗;
采用氢氟酸:硝酸:磷酸=1:1:2体积比例组成的混合酸,对超声清洗完的零部件进行化学清洗,酸液温度控制在20°以下,清洗时间控制在10-40分钟;
用电阻率不小于18MΩ·cm的超纯水,对化学清洗完的零部件进行清洗,并在优于1000级的超净室中晾干;
利用真空电子束焊机对超净室中晾干的零部件进行焊接,制造完成。
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