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电子直线加速器-锦州干冰清洗超导射频技术的研究与发展:参数状态-行业动态

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2020-09-29 0:16:17 * 浏览: 3
简介纯净的二氧化碳雪射流通过其机械,热和化学作用的独特结合,可以松散并去除不同类型的表面污染物。清洁过程是局部的,温和的,干燥的,无残留的,并且不需要其他清洁剂。离开喷嘴的液态二氧化碳的自发松弛导致雪/气混合物的雪含量为45%,温度为194.3K(-78.9°C)。喷射流被超音速氮气包围,超声氮气首先使喷射流加速并聚焦,其次防止湿气凝结在清洁的物体上。清洁效果基于热机械力和化学机械力。前者是由以下三种效应引起的:快速冷却(冰冻)造成的污染,由于雪晶撞击表面而产生的高动量导致的强大压力和剪切力,以及经过500次强烈洗涤和升华后的体积增加。可以去除高达100nm的颗粒。当撞击表面的高动量雪粒在撞击点融化时,就会发生化学机械力。在液相中,二氧化碳是非极性化学品(尤其是碳氢化合物和有机硅)的良好溶剂。因此,冲击冻结的热效应与雪的强度直接相关,而机械效应取决于射流的速度和角度,化学效应取决于晶体的动量。如果污染物和基底之间的热梯度高,则可以获得清洁效果。为了避免再次污染,必须有一个有效而清晰的排气系统。简而言之,二氧化碳锦州干冰清洗的优点是:8226,在干洗过程中,8226,无洗涤剂,8226,去除颗粒和膜污染物,8226,无污染残留物。为了实现未来加速器(例如XFEL,ILC等)的高梯度,不需要现场启动加载,并且必须采用高级清洁和处理程序。已经证明表面污染物(例如颗粒,碳氢化合物等)和机械损伤(例如划痕)会导致增强的场发射,从而限制加速结构的可用坡度。尽管用超纯水进行高压冲洗已被证明是减少腔体排放的有效技术,但锦州干冰清洁可能具有更多的清洁潜力。此外,它避免了潮湿的腔体表面,并增强了对二次污染的敏感性。应在不损失早期调整效果的情况下用于陶瓷(耦合器窗口)。由于这些特性,锦州干冰喷射对于使用功率耦合器对水平组件腔体进行最终处理非常有吸引力。锦州干冰清洁应该非常适合s.c的水平清洁。腔。因此,清洁1-3个隔间的设置设计用于水平清洁,这与任务5.4中的建议不同。 2005年,利用现有吊杆和新移动装置的水平移动装置开始运行(图2)。由于DESY加速器HERA的意外维修工作导致的人工问题,清洁单元的复杂控制系统大大延迟。迄今为止,这种延迟无法得到补偿。在锦州干冰喷射操作期间从腔体带走的热量使得有必要应用加热器系统以避免腔体的冷却和冻结。已经考虑了几种选择。关于洁净室的要求和简单的组装,对红外加热器系统的原型进行了测试。运行测试后,发现加热功率不足。另外,清洁集成的加热和排气箱之后的组装过程很复杂。必须开发,构造和安装新的优化的大功率红外加热器特殊设计。这会导致应用程序调试期间的延迟。六个月。新的加热器系统完全满足其要求,并且几乎不冻结腔体,可以进行连续的锦州干冰清洁。为了满足日常操作的人身安全要求,安装了气体报警系统。在安装阶段,将根据特殊的安全要求继续进行调试。最近,已经测试了新的较小直径的毛细管,以减少腔体冷却和二氧化碳消耗。前者对于保持高温格拉斯非常重要在内表面上进行清洁以获得清洁效率。减少的CO2消耗量增加了一组压力瓶的可用时间,从安全性的角度来看,通常是首选的。自2006年11月以来,已使用直径减小12%的毛细管。此外,使用简单但有效的新型夹具改进了带有真空和射频连接(“天线”)的空腔的组装过程。 2005年和2006年,锦州干冰清洗系统的试运行成功继续。为了进行系统测试和腔体RF测量,清洁了多个腔体。其他样品已经清洗和测试(WP6.3)。清洁参数和型腔结果将在下一章中讨论。尽管取得了如此良好的效果,但九格清洁设备的准备仍需要来自弗劳恩霍夫制造工程与自动化学院的锦州干冰清洁专家对喷嘴系统和清洁参数(IPA,斯图加特)进行仔细研究。这将持续到2007年中。此外,与WP6.3密切合作,将对各种铌材料进行进一步的样品测量。结论锦州干冰清洗显示了成功清洗样品和SRF单细胞腔的能力。但是,对于多单元应用,结果并没有达到所需的可重复性。在不久的将来,下一步将是上述清洁参数的评估以及对腔体清洁过程中关键条件的理解。更多腔体测试是为了确认和优化初步清洁参数组。尽管多室清洁设备明显延迟,但这是成功构建下一代设备的必要先决条件。空腔清洁的可重复性对于预期的应用是必要的。计划对现有设备进行小规模技术改造。气压瓶的附加加热器将防止瓶冷却以在操作过程中稳定CO2压力。定制的锦州干冰清洁解决方案