NUCLEAAR是INFN第五委员会研究与发展项目之一,该项目旨在解决推动加速器下一个研究前沿的科学和技术挑战。这主要围绕加速器技术和工业应用、未来对撞机,目前在欧洲粒子物理战略论坛中所讨论的接替LHC的下一代加速器。
NUCLEAAR项目的目标是研究提高加速腔性能的特殊涂层。为了设计功能强大且更紧凑的加速器,必须增加所有设备运行所处的电磁场场强。当前的铜基技术因击穿现象,射频腔体表面经受高电场梯度(100-200 MV / m) 长时间运行导致损伤等原因严重受限。
NUCLEAAR项目正在开展过渡金属氧化物涂层(例如MoO3)的性能研究,以改善铜的热机械阻力性能。 实际上,诸如MoO3或VO2之类的过渡金属氧化物的特征在于高功函,该功函控制着表面电子的发射。 它还会影响通常在RF腔内发生的击穿现象。 氧化物也是具有一定机械强度的材料,其机械强度肯定优于铜,这可以增加抵抗腔体内表面损坏的能力。
在覆盖有金属氧化物的铜表面上进行的测试效果很显著。 这些薄膜呈现出比铜更高的功函,并且对由GV / m量级的电场引起的击穿具有更高的抵抗力。 接下来,MoO3薄膜会沉积在弯曲的铜表面上以组装呈圆筒形腔。我们 将进行这种新型RF原型腔的特性表征。