Стр. 5 - Основные проблемы термостатирования сверхпроводящих ниобиевых резонаторов линейных ускорителей элементарных частиц

Рис. 3. Примеры сверхпроводящих резонаторов [3]

Бесшовные ниобиевые резонаторы, полученным методом штам-

повки эластичной средой, требуют строгого контроля технологиче-

ского процесса. В результате такого нагружения материала возможны

процессы вытяжки, которые приводят как к утонению стенки резо-

натора в наиболее удаленной от центра области, так и к появлению

крайне нежелательных анизотропических эффектов в самом матери-

але. Поэтому при использовании данной технологии требуется до-

полнительная проверка толщины стенок резонатора на равномерность

и микроструктурный анализ материала. Кроме того, такая обработка

приводит к ухудшению качества внутренней поверхности резонато-

ра. Повышенная шероховатость внутренней поверхности увеличивает

поверхностное сопротивление и способствуют возникновению очагов

локального перегрева и теплового пробоя [3]. Другой технологией из-

готовления бесшовных резонаторов является ротационная вытяжка из

ниобиевых труб. Эта перспективная технология, однако, пока недо-

статочно хорошо отработана по причине высокой трудоемкости: се-

годня изготовление одного резонатора из заготовки занимает порядка

30 ч.

Наиболее распространенным способом изготовления сверхпрово-

дящих ниобиевых резонаторов является сварка электронным лучом из

двух половинок. Основное влияние, оказываемое данной технологи-

ей на распределение температур в материале, заключается в сварочной

операции. Сварка производится в вакууме порядка

2

∙

10

−

5

мбар, чтобы

избежать нежелательного окисления ниобия и захвата газовых приме-

сей. Однако нагрев и плавление материала в зоне сварного шва вызы-

180