Kryomodul - Cryomodule

Viz také: Supravodivá rádiová frekvence
zjednodušený náčrt SRF dutina v heliové lázni s RF spojka a předávání paprsek částic.

A kryomodul je část moderní urychlovač částic složen z supravodivé RF (SRF) zrychlení dutiny, které potřebují velmi málo provozní teploty, často kolem 2 Kelvin ). Kryomodul je složitý, nejmodernější podchlazeno složka, ve které jsou paprsky částic urychlovány pro vědecký výzkum. The supravodivé dutiny jsou chlazeny tekuté hélium.

Kryomodul sekce urychlovače se skládá ze supravodivých dutin, které zrychlují paprsek, včetně a magnetická mřížka který poskytuje zaostřování a řízení.

Úvahy o návrhu

Dutiny SRF mají tendenci být tenkostěnnými strukturami ponořenými do lázně kapalného hélia o teplotách 1,6 K. na 4,5 K. K izolaci heliové lázně od vnějšího prostředí o pokojové teplotě je zapotřebí pečlivé inženýrství. Toho je dosaženo:

  • Vakuová komora obklopující studené komponenty k eliminaci konvektivní přenos tepla plyny.
  • Vícevrstvá izolace omotané kolem studených komponent. Tato izolace se skládá z desítek střídajících se vrstev aluminizovaného mylaru a tenké desky ze skleněných vláken, což odráží infračervené záření, které prosvítá vakuovou izolací z vnějších stěn 300 K.
  • Nízký tepelná vodivost mechanická spojení mezi studenou hmotou a vakuovou nádobou o pokojové teplotě. Tato spojení jsou nutná například pro podporu hmotnosti heliové nádoby uvnitř vakuové nádoby a pro připojení otvorů v dutině SRF k linii paprsku urychlovače. Oba typy připojení přecházejí z vnitřní kryogenní teploty na teplotu místnosti na hranici vakuové nádoby. Tepelná vodivost těchto částí je minimalizována tím, že mají malou plochu průřezu a jsou složeny z materiálu s nízkou tepelnou vodivostí, jako je nerezová ocel pro vakuovou trubku a epoxidy vyztužené vlákny (G10) pro mechanickou podporu. Vakuová trubice paprsku také vyžaduje dobrou elektrickou vodivost na svém vnitřním povrchu, aby se šířily obrazové proudy paprsku, čehož je dosaženo asi 100 um měděného pokovení na vnitřním povrchu.

  • Průřez kryomodulu. Velká trubka ve středu je zpětné potrubí plynného hélia. Uzavřená trubka pod ní je osa paprsku.

  • Příruba kryomodulu se používá k připojení vodičů a kabelů přístrojů.

  • Příklad niob - devítičlánková 1,3 GHz supravodivá rádiová frekvence má být umístěn podél osy paprsku uvnitř kryomoduly

Reference

  1. ^ Zpráva o technickém návrhu mezinárodního lineárního urychlovače 2013. Mezinárodní lineární urychlovač. 2013. Citováno 14. srpna 2015.

externí odkazy