高能物理研究所射頻超導與低溫研究中心（加速器中心）和北京高能銳新科技有限責任公司工程技術人員經(jīng)過兩年多的聯(lián)合持續(xù)攻關，自主研發(fā)了CiADS質子加速器和中國散裂中子源二期升級項目的核心設備之一——雙Spoke超導腔，攻克并掌握了包括超導腔物理設計、加工工藝、表面處理及測試技術在內(nèi)的核心技術。2019年12月底，325 MHz雙Spoke超導腔樣腔研制攻關圓滿結束。 

　　325 MHz雙Spoke超導腔在2K垂直測試下加速梯度Eacc達到14.8 MV/m，對應Q₀為1.16×10¹⁰，且對應峰值磁場最高達129mT，這一成果已是目前國際上雙Spoke超導腔性能的最高水平。本次垂測的結果顯示，在中國散裂中子源二期項目當前的初步設計方案中，雙Spoke腔的設計運行梯度為7.3MV/m，并且在該梯度下Q₀為2.3×10¹⁰且無明顯輻射劑量，完全滿足散裂二期項目的需求。  

　　針對減小Ep/Eacc，雙Spoke超導腔在設計時進行了優(yōu)化，其可以在最大程度上減小運行時發(fā)生場致發(fā)射的風險；此外，科研人員在腔上還設置了100mm的大口徑清洗口，創(chuàng)新性地使用了彎轉耦合口設計，保證了充分的焊后表面處理和高壓水清洗，以及避免了在超導腔水平測試和運行時，耦合器的陶瓷窗由于場致發(fā)射電子沉積擊穿而損壞。值得一提的是，該腔在采用了滾磨拋光的后處理工藝后，有效提高了腔的品質因數(shù)，這也是在國際上首次將滾拋工藝應用于半波長型超導腔。 

　　雙Spoke超導腔的研制成功，是質子超導加速腔研發(fā)的又一重要進展，它為CiADS項目和中國散裂中子源二期升級項目奠定了十分重要的基礎。 

325 MHz 雙Spoke超導腔垂直測試結果 

雙Spoke超導腔 

即將進入杜瓦進行垂測的雙Spoke腔