Field-dependent surface resistance for superconducting niobium accelerating cavities -- condensed overview of weak superconducting defect model
本研究提出表面小型弱超导缺陷结合邻近与逾渗效应，可解释超导铌加速腔的多种非恒定Q值现象，并通过Ginzburg-Landau方程验证了该结论。
2023-02-06 physics.acc-ph
Dependence of the microwave surface resistance of superconducting niobium on the magnitude of the rf field
利用温度依赖性的差异，我们去耦BCS和超导铌微波表面电阻的剩余成分在所有的射频场高达$B_\mathrm{rf}\sim110$ mT。我们发现，剩余电阻随磁场在$B_\mathrm{rf} \lesssim$ 40 mT和强烈增加，在化学处理的铌在$B_\mathrm{rf} > 80$ mT。我们发现，BCS表面电阻在清洁极限下对场的依赖性很弱，而在$120^\circ$ C真空烘烤后，出现了强烈而奇特的场依赖性。
2013-04-16 cond-mat.supr-con physics.acc-ph
Nitrogen and argon doping of niobium for superconducting radio frequency cavities: a pathway to highly efficient accelerating structures
我们报告了一种表面处理，系统地提高了铌射频腔的品质因数，超过了铌的预期极限。在氮气或氩气的分压下退火和随后的铌腔表面的电抛光的组合导致微波表面电阻的前所未有的低值，并且加速结构的效率提高到3倍，减少了脉冲和连续占空比的超导腔的低温负载。场的表面电阻的依赖性是相反的相比，standardized处理的铌。
2013-06-24 physics.acc-ph
Effects of Interstitial Oxygen and Carbon on Niobium Superconducting Cavities
我们提出的结果，间隙氧和碳的影响，散装铌超导射频腔。先前的实验已经表明，高温（~800 $^\circ\text{C}$）氮掺杂在降低铌的RF穿透层中的电子平均自由程中起主导作用，这导致微波表面电阻的降低和随着加速梯度的增加抑制表面电阻的温度依赖性分量。在这项工作中，我们表明，氧和碳掺杂对腔性能有非常相似的影响，表明这些影响不是氮所独有的。用于引入间隙氧和碳的制备方法的优点在于，其在比高温氮掺杂更低的温度下进行，并且不需要后处理电抛光。
2017-01-31 physics.acc-ph
Simulation of Non-linear SRF losses derived from characteristic topography of etched and electropolished niobium surfaces
建立了一个简化的数值模型来模拟Nb表面的非线性超导射频损耗。本研究专门关注由于微观形貌磁场增强引起的过度表面电阻（Rs）损失。当增强的局部表面磁场超过超导临界转变磁场Hc时，小体积的表面材料可以变为正常导电的并且增加有效表面电阻而不引起失超。使用典型的缓冲化学抛光（BCP）和电抛光（EP）处理的细颗粒铌的地形数据，我们已经估计了由此产生的场依赖性损耗和外推该模型的影响腔性能。模型预测对应的特征BCP与EP高场Q0性能差异细晶粒铌。我们描述了该模型的算法，它的局限性，这种非线性损耗的贡献对SRF腔性能的影响。
2015-12-16 physics.acc-ph
Depinning of Trapped Magnetic Flux in Bulk Niobium SRF Cavities
被俘获的磁通量是超导射频（SRF）腔体剩余电阻的重要组成部分。如果涡流被RF脱钉，则附加损失强烈地依赖于。材料的纯度、钉扎中心的尺寸以及腔的工作频率都会影响脱钉扎的效果。可以定义一个去钉扎频率，在该频率之上发生显著的去钉扎。该出版物提出了从实验数据推导出的脱钉频率。我们发现一个673 MHz的去钉扎频率的RRR 110铌。在此基础上，目前使用的模型进行了扩展，以描述作为剩余电阻比（RRR）和操作频率的函数的捕获磁通灵敏度，同时也占钉扎中心的大小和腔的处理历史。此外，该模型提供了一个解释显着较高的捕获通量灵敏度的氮掺杂和120 C烘烤腔报道。
2015-07-15 physics.acc-ph
Unprecedented Quality Factors at Accelerating Gradients up to 45 MV/m in Niobium Superconducting Resonators via Low Temperature Nitrogen Infusion
我们报告发现新的表面处理，允许操纵铌谐振器的氮含量在第一个几纳米的控制方式，和谐振器的基本Mattis-Barclay表面电阻和残余电阻相应。特别是，我们发现表面注入条件，系统地a）增加这些1.3 GHz超导射频（SRF）体铌谐振器的品质因数，高达非常高的梯度; b）增加可实现的加速梯度的腔相比，其自己的基线与国家的最先进的表面处理。对于加速场> 35 MV/m，在2K下，经受新表面工艺的腔具有比现有技术的Q大两倍的Q。此外，非常高的加速梯度~45 MV/m反复达到，这对应于190 mT的峰值表面磁场，其中最高的散装铌腔测量。这些发现打开了机会，定制的表面杂质含量分布，以最大限度地提高性能的Q和梯度，因此，非常重要的影响，未来的性能和成本的SRF为基础的加速器。它们还有助于加深对RF铌腔表面物理特性的理解。
2017-01-21 physics.acc-ph
A model for hot spots and Q-slope in granular Niobium thin film superconducting RF cavities
我们提出了一个模型来解释导致在铌薄膜超导RF腔的内壁热点的形成的功率耗散。我们探讨的物理机制是由于在晶粒界面边界的表面电流流动的收缩。这种收缩产生了额外的电接触电阻，这引起了局部的点状散热。在这些点的温度是派生的，和电接触电阻被证明取决于磁场上的增益接触的大小，其中耗散发生，和其他关键参数，包括有效的伦敦穿透深度和频率。表面电阻和品质因数的确定使用我们的模型，并被证明是在良好的协议与实验数据。
2022-04-07 cond-mat.supr-con physics.acc-ph
Impact of Nitrogen and Oxygen Interstitials on Niobium SRF Cavity Performance
The University of Chicago（芝加哥大学）；Fermi National Accelerator Laboratory（费米国家加速器实验室）
本研究通过实验和表征发现，氮杂质在16 MV/m下比氧更有效降低铌SRF腔体的表面电阻，同时O和N杂质对降低电阻有加成效应。
2026-01-21 cond-mat.supr-con physics.acc-ph
Dependence of the residual surface resistance of superconducting RF cavities on the cooling dynamics around $T_\mathrm{c}$
我们报告了通过$T_\mathrm{c}$的冷却动力学对超导铌腔中捕获的外部磁通量的量的强烈影响。对于细晶粒和单晶铌以及所有表面处理，包括有和没有120 $^\circ$ C烘烤和氮掺杂的电抛光，效果是相似的。腔壁上的直接磁场测量表明，该效应源于磁通捕获效率的变化：缓慢冷却导致几乎完全的磁通捕获和更高的剩余电阻，而快速冷却导致更有效的磁通排出和更低的剩余电阻。
2014-03-07 cond-mat.supr-con physics.acc-ph
Nb3Sn multicell cavity coating system at JLAB
SRF铌腔是现代科学应用加速器的基石。更低的表面电阻、更高的磁场和更高的工作温度，推动了未来加速器在科学发现方面的应用，并可能实现具有成本效益的工业解决方案。我们描述了Nb $_{3}$ Sn涂层系统的设计和性能，该系统将铌腔的内表面转化为Nb $_{3}$ Sn膜。在热循环期间，通过来自铌蒸馏罐的辐射加热的铌表面暴露于Sn和SnCl $_{2}$蒸气，这导致在铌表面上形成约2 $μ$ m Nb $_{3}$ Sn膜。介绍了薄膜的组成、结构以及在单室R &D腔和五室实际加速器腔中的射频特性。
2020-01-12 physics.acc-ph
Two different origins of the Q-slope problem in superconducting niobium film cavities for a heavy ion accelerator at CERN
沉积在铜衬底上的超导铌膜腔（Nb/Cu）自发明以来就受到强场依赖性表面电阻的影响，通常称为Q斜率问题。我们认为，Q斜率可能不是一个内在的问题，而是源于一个组合的因素，可以在适当的环境条件下显示。在这项研究中，在一系列无缝腔体实验中，外部效应被小心地最小化。低频谐振腔Q斜率的起源可以追溯到两种不同温度和磁场依赖性的贡献。影响剩余电阻的Q斜率的第一分量是由俘获的磁通量引起的，俘获的磁通量通常被用于大块铌腔的磁屏蔽所抑制。第二，温度依赖的Q斜率的分量，是类似的中场Q斜率，这是众所周知的散装铌腔。这些结果与理论模型进行了比较，并提出了未来可能的研究。
2018-12-11 cond-mat.supr-con physics.acc-ph
Ultra-high quality factors in superconducting niobium cavities in ambient magnetic fields up to 190 mG
环境磁场，如果被困在穿透深度，导致剩余电阻，因此设置的限制，可实现的品质因数超导铌谐振器的粒子加速器。在这里，我们表明，完全驱逐的磁通量可以执行，并导致：1）记录品质因数$Q > 2\times10^{11}$高达22 MV/m的加速梯度; 2）$Q\sim3\times10^{10}$在2 K和16 MV/m的高达190 mG的磁场。这是通过冷却期间正常/超导相前沿处的大的热梯度来实现的。我们的研究结果开辟了一条在低温下实现超高品质因数的途径，并显示了现代超导加速器中实施的复杂磁屏蔽的替代方案。
2014-10-29 physics.acc-ph
Thickness effect on superconducting properties of niobium films for radio-frequency cavity applications
本文研究HiPIMS沉积铌膜厚度对超导性能的影响，发现增厚可提升超导性能并减少缺陷，且Ivry标度关系适用范围扩展至约4 μm。
2024-03-17 physics.acc-ph
Sensitivity of Niobium Superconducting Cavities to Trapped Magnetic Flux Dissipation
未来的粒子加速器，如SLAC“Linac Coherent Light Source-II”（LCLS-II）和康奈尔能量回收直线加速器（ERL），需要数百个以连续波（CW）模式运行的超导射频（SRF）腔。为了实现诸如此类的项目的经济可行性，腔必须实现非常高的固有品质因数（$Q_0$）以将低温损失保持在可行的限度内。为了在LCLS-II的情况下达到这些高的$Q_0$，已经提出了氮掺杂作为腔制备技术。当处理$Q_0$大于1 \e{10}时，环境磁场对$Q_0$的影响变得显著。在这里，我们表明，在一个腔的墙壁被困磁场的RF损耗的灵敏度是强烈依赖于腔的准备。具体地，标准电抛光和120个$^\circ$ C烘烤的腔体分别显示出对$\sim0.6$和$\sim0.8$ n $Ω$ /mG捕获的捕获磁通量的剩余电阻灵敏度，而氮掺杂的腔体显示出$\sim$ 1至5 n $Ω$ /mG捕获的灵敏度。我们发现，这种差异的灵敏度是直接相关的平均自由程的RF表面层的铌：较短的平均自由程导致较少的剩余电阻灵敏度被困磁通量在脏的限制（$\ell<<ξ_0$），而较长的平均自由程导致较低的灵敏度在清洁的限制（$\ell>>ξ_0$）。这些实验结果也被证明有很好的协议与最近的理论预测钉扎涡线振荡RF字段。
2015-11-24 physics.acc-ph
Superconducting DC and RF Properties of Ingot Niobium
对CBMM生产的铌锭经化学处理和热处理后制成的大晶粒铌空心圆柱棒的热导率、直流磁化强度和穿透深度进行了测量。结果证实了化学和热处理工艺对超导性能的影响，与原始锭中的杂质浓度没有显着的依赖性。此外，RF性能，如铌棒的表面电阻和淬火场使用TE 011腔测量。空心铌棒是该腔的中心导体，将其转换为同轴腔。失超场受通过棒冷却通道的临界热通量的限制。
2012-02-03 cond-mat.supr-con physics.acc-ph
A Path to Higher Q0 with Large Grain Niobium Cavities
在中等加速梯度（20 - 25 MV/m）下提高超导射频（SRF）腔的品质因数Q 0对于减少用于各种应用的连续波（CW）加速器中的低温损耗是重要的。近年来，由锭铌制造的SRF腔已经成为标准高纯度细晶粒Nb的可行替代品，用于制造高性能SRF腔，具有显著降低成本的可能性。最近的研究表明，在800 - 1200 ° C热处理的腔体中，在没有后续化学蚀刻的情况下，介质场的Q0得到了改善[]。为了进一步探索这种处理工艺，我们使用了一种新型的全铌加热区感应炉[]。由来自巴西CBMM的铸锭材料制成的具有RRR 200的单单元1.5GHz腔体在新炉中在800 - 1400 ° C的温度范围内热处理数小时。在2K下，在90 mT峰值表面磁场下，在该腔上始终实现1 - 5 n Ω的残余电阻值，Q 0值高达4.6 \times 1010。在1.5 K下测得约2个\times 1011的Q0值。
2012-05-30 physics.acc-ph
Influence of material parameters on the performance of niobium based superconducting RF cavities
Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）；Raja Ramanna Centre for Advanced Technology（罗阇·兰纳高级技术中心）
研究了铌基超导射频腔性能受材料参数的影响，发现纯度规范可能过于严格，且低纯度材料可适用于特定应用。
2018-02-05 physics.acc-ph
Field, frequency and temperature dependence of the surface resistance of nitrogen diffused niobium superconducting radio frequency cavities
本研究对不同频率的铌超导射频腔开展低温氮扩散处理，观测到Q值上升且加速梯度无衰减的现象，揭示了表面电阻的场、频率、温度依赖规律，并结合准粒子模型对相关机制进行了定性解释。
2024-05-16 cond-mat.supr-con physics.acc-ph
Fermilab experience of post-annealing losses in SRF niobium cavities due to furnace contamination and the ways to its mitigation: a pathway to processing simplification and quality factor improvement
研究了高温处理后高压水冲洗对超导射频（SRF）铌腔的影响。目的是通过消除材料去除步骤后炉处理，同时保持或改善RF性能，提供典型腔体处理序列的成本有效的替代方案。在800- 1000 ℃的温度范围内，对不同条件的起始基底进行了研究：大颗粒和细颗粒，电抛光（EP）和离心桶抛光（CBP）到镜面光洁度。一个有趣的晶粒尺寸上的performance. Cavity结果和样品表征的影响表明，炉污染物导致腔性能差，并找到了一个实用的解决方案，以防止表面污染。无污染腔体的剩余电阻值约为1 nOhm或更低。这些结果导致更经济有效的处理和改进的RF性能，并且与CBP结合，开辟了无酸处理的潜在途径。
2013-05-16 physics.acc-ph
Impact of metallographic polishing on the RF properties of Niobium for SRF applications
本文利用四极谐振器在低温射频条件下评估铌的金相抛光效果，证明其相比传统抛光能获得更低表面电阻和更优表面质量。
2025-09-19 physics.acc-ph physics.app-ph
Understanding Quality Factor Degradation in Superconducting Niobium Cavities at Low Microwave Field Amplitudes
在铌超导射频加速腔中，低场品质因数的降低--所谓的\emph{low field Q slope or LFQS} --是一个长期存在的无法解释的效应。通过将高$Q$测量技术扩展到超低场，我们发现了两个先前未知的效应特征：i）在低于$E_\mathrm{acc} \sim 0.1$ ~MV/m的RF场下的饱和; ii）通过生长较厚的五氧化二铌而增强的强降解。我们的研究结果表明，LFQS可能是由两个层次的系统在天然铌氧化物内腔表面，从而确定了一个新的剩余电阻的来源，并提供指导潜在的非加速器低场应用的SRF腔。
2017-11-22 cond-mat.supr-con physics.acc-ph quant-ph
Signatures of Enhanced Superconducting Properties in Niobium Cavities
本研究系统观测到铌超导射频腔略低于临界温度时的反常频率凹陷，结合两种不同工艺腔的交流电导率相干峰测量与理论对比，揭示了极低有限无序条件下的超导性能增强特征。
2025-04-01 cond-mat.supr-con physics.acc-ph quant-ph
Flux pinning characteristics in cylindrical ingot niobium used in superconducting radio frequency cavity fabrication
本文给出了用于超导射频（SRF）谐振腔制造的圆柱形大块大颗粒（LG）和细颗粒（FG）铌样品的直流磁化强度和穿透深度测量结果。表面处理包括电解抛光和低温烘烤，因为它们通常应用于SRF腔。磁化强度数据拟合使用修改的临界状态模型。临界电流密度Jc和钉扎力Fp的计算从磁化数据和它们的温度依赖性和场依赖性。与FG样品相比，LG样品具有较低的临界电流密度和钉扎力密度，这意味着较低的磁通捕获效率。这种效应可以解释LG腔中经常观察到的剩余电阻值低于FG腔。
2012-01-18 cond-mat.supr-con physics.acc-ph
Analysis of post wet chemistry heat treatment effects on Nb SRF surface resistance
目前超导射频（SRF）腔体的研究主要集中在如何降低基于SRF的加速器的构造和操作成本以及开发新的或改进的腔体处理技术上。品质因数的增加是材料表面电阻降低的结果。最近对由中等纯度的铌锭制成并在超高真空感应炉中在1400 ℃下热处理的1.5 GHz单电池腔进行了测试，结果表明，在峰值磁场为90 mT时，2.0 K下的剩余电阻约为1毫微欧姆，品质因数随磁场增加而增加，最高可达5 × 10 ^10。在这方面的贡献，我们提出了一些调查的起源的扩展Q0增加，通过多次HF冲洗，氧抛光和热处理的所有Nb腔。
2013-10-30 physics.acc-ph
Optimizing Superconducting Nb Film Cavities by Mitigating Medium-Field Q-Slope Through Annealing
研究通过DC biased HiPIMS沉积结合不同温度退火处理，有效缓解了Nb膜腔的中场Q-slope问题，显著提升了失超场并降低了表面电阻场依赖性，揭示了微观结构与杂质对射频性能的影响。
2025-07-11 physics.acc-ph
High-Q operation of SRF cavities: The potential impact of thermocurrents on the RF surface resistance
对于许多新的加速器应用，超导射频（SRF）系统是使能技术。特别是对于CW应用，人们正在花费大量的努力来最小化铌腔的功率耗散（表面电阻）。从2009年开始，我们提出了一种通过执行热循环来降低剩余电阻的方法[1]，这是一种在初始冷却到约20K后加热腔并再次冷却的过程。在随后的研究[2]中，该技术被用于将剩余阻力控制在2倍以上。据推测，冷却期间的热电流产生额外的捕获磁通量，影响腔品质因数。在这里，我们提出了一个更广泛的研究，包括两个额外的通带模式的测量，并确认效果。在本文中，我们还讨论了支持这一主张的模拟。虽然腔LHe槽系统的布局是圆柱对称的，我们表明，材料参数的温度依赖性的结果在一个非对称的电流分布。因此，可以在RF表面处生成显著量的磁通量。
2015-03-04 physics.acc-ph
How High a Field Can Be and Has Been Achieved in Superconducting Bulk Niobium Cavities Across Different RRR Values?
本文研究超导铌腔中RRR与最大表面磁场的关系，发现现代腔接近热失控场但低于过热场极限，需结合先进表面处理和热稳定性优化以达到过热场。
2024-10-24 cond-mat.supr-con physics.acc-ph quant-ph
Study of Nb Surface Under Ultra High Vacuum After Heat Treatments For SRF Cavities
Paris Saclay University（巴黎萨克雷大学）；TRIUMF（特里厄姆夫实验室）；Western University（韦仕敦大学）
通过XPS、SEM和SIMS等技术，研究氮注入或中温烘烤等热处理后铌表面碳化物的形成机制，以优化SRF腔性能。
2026-06-16 physics.acc-ph
Insitu X Ray Photoemission Study of Nb Surface Under Plasma Cleaning During MID T BAKING For SRF Cavities
IJCLab, Paris Saclay University（巴黎萨克雷大学IJCLab实验室）；TRIUMF（特柳姆夫国家粒子加速器中心）；ICMMO, Paris Saclay University（巴黎萨克雷大学ICMMO研究所）
本研究通过原位热处理和XPS分析，探究Ar/O2等离子体处理在中温烘烤过程中对铌表面污染的影响，以优化超导射频腔的性能。
2026-06-12 physics.acc-ph
A model to explain the Q-increase by moderate-temperature treatment in Nb SRF cavities
针对铌 SRF 腔中温烘烤后 Q 值升高的机理，本文提出受损表面层强钉扎俘获磁通线的新模型，并建议通过实验验证。
2023-06-08 cond-mat.supr-con physics.acc-ph
Vortex Dynamics and Dissipation Under High-amplitude Microwave Drive
本文描述了高振幅微波驱动下的涡旋动力学及其对超导体表面电阻的影响。涡面阻力的计算与蒙特卡洛的方法，其中的涡运动方程求解的涡通量线的集合内的随机钉扎景观振荡。这种方法是能够提供一个详细的描述的微观涡旋动力学，并反过来重要的见解微波场振幅依赖的涡旋表面电阻。数值模拟结果与实验数据进行了比较，在高微波振幅测量的块状铌超导射频腔工作在1.3 GHz的装置的涡旋表面电阻。模拟和实验的良好的定性协议表明，被困磁通表面电阻与微波场幅度的非线性依赖性产生的渐进微波退钉和涡跳。
2020-05-04 cond-mat.supr-con physics.acc-ph
Analytical evaluation of surface barrier and resistance in iron-based superconducting multilayers for Superconducting Radio-Frequency applications
Université Paris-Saclay, CNRS/IN2P3, IJCLab（巴黎萨克雷大学、法国国家科学研究中心/法国国家粒子物理研究所、IJCLab）
本文研究铁基超导材料在超导无线电频加速器中的应用，分析其最大磁场承受能力、表面电阻及单位面积功率损耗，旨在提升性能并探索更高工作温度的应用前景。
2026-07-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con physics.acc-ph
Improved RF Performance of Niobium Cavities via In-situ Vacuum Heat Treatment Technique
提出一种原位真空热处理新方法，通过在低温恒温器中局部加热退火Niobium腔，避免氧化和空气暴露，显著提升Q0并保持最大加速场，建议直接在低温模块中应用。
2024-12-24 cond-mat.supr-con physics.acc-ph
Role of Thermal Resistance on the Performance of Superconducting Radio Frequency Cavities
热稳定性是影响粒子加速器中超导射频腔工作的重要参数。在腔的内表面上耗散的射频功率被传导到冷却腔外表面的氦浴，并且内表面的平衡温度取决于热阻。在这篇手稿中，我们提出的热阻的直接测量结果的1.3 GHz的单电池SRF腔制成的高纯度大颗粒和细颗粒铌，以及它们的射频性能的不同的处理施加到外腔表面，以调查的Kapitza电阻的作用，总的热阻和SRF腔的性能。结果表明，在化学抛光、机械抛光或阳极氧化外腔表面后，热阻对SRF腔性能没有显著影响。在射频测试过程中拍摄的温度图显示，在中等射频场下，表面加热不均匀。使用热反馈模型的Q0（Bp）曲线的计算表明，在2 K和1.8 K时，一对制动项包括在BCS表面电阻的计算与实验数据吻合良好。这些结果表明，局部固有的表面电阻的非线性，而不是纯粹的热效应，是所观察到的Q0（Bp）的场依赖性的主要原因。
2017-01-18 cond-mat.supr-con physics.acc-ph
Mitigation of parasitic losses in the quadrupole resonator enabling direct measurements of low residual resistances of SRF samples
四极谐振器（QPR）是一种专用的样品测试腔，用于在宽的温度、RF场和频率范围内对超导样品进行RF表征。它的主要用途是高分辨率测量表面电阻，由于第一工作四极模式的低频，可以直接获得残余电阻。除了众所周知的高分辨率的QPR，偏置的测量数据向更高的值已被观察到，特别是在高次谐波四极模。数值研究表明，这可以解释为寄生的RF损耗的适配器法兰用于安装样品到QPR。在暴露于RF场的不锈钢凸缘的那些表面上涂覆几微米的铌显著地降低了这种偏置，使得能够在2 K和413 MHz下直接测量小于5 n $Ω$的残余电阻。基于模拟的恒定校正是不可行的，因为从一个测量到另一个测量存在偏差。然而，鉴于这些新结果，这个问题得到了解决。
2021-10-27 physics.acc-ph physics.ins-det
Multi-mode Analysis of Surface Losses in a Superconducting Microwave Resonator in High Magnetic Fields
本文提出一种多模态分解方法，揭示了NbTi超导射频腔在强磁场中品质因数退化主要源于垂直于磁场的端盖表面，为ADMX等实验采用混合SRF腔替代铜腔提供了可能。
2022-08-24 physics.acc-ph
Frequency dependence of trapped flux sensitivity in SRF cavities
在这封信中，我们提出了体铌加速腔的涡流表面电阻的频率依赖性作为不同的国家的最先进的表面处理的函数。较高的磁通量表面电阻的捕获磁场-灵敏度-每量观察到更高的频率，与我们的理论模型。与120 C和EP/BCP腔相比，N掺杂腔具有中间值的电子平均自由程，观察到更高的灵敏度。从我们的研究的实验结果表明，灵敏度有一个非单调的趋势，作为一个函数的平均自由程，包括在频率以外的1.3 GHz，和涡流响应的射频场可以调谐从钉扎制度的磁通流制度通过操纵的频率和/或平均自由程的谐振器，在我们以前的研究报告。捕获通量的灵敏度的加速梯度的幅度的频率依赖性也被突出。
2017-11-16 physics.acc-ph
Low temperature laser scanning microscopy of a superconducting radio-frequency cavity
研制了一种低温激光扫描显微镜装置，首次获得了超导射频铌谐振腔内表面电阻的二维分布图。这允许识别表面电阻的非均匀性，其空间分辨率比早期方法好约一个数量级，并且在3.3 GHz下的表面电阻分辨率为~ 1微欧姆。当激光功率为240 mW，调制频率为1 Hz时，获得了约10 dB的信噪比。该装置的各个组成部分，实验过程和结果中详细讨论了这方面的贡献。
2012-01-25 cond-mat.supr-con physics.acc-ph
Impact of heat treatments on the performance of low-frequency superconducting quarter-wave resonators at 4.3 K
Facility for Rare Isotope Beams, Michigan State University（稀有同位素束设施，密歇根州立大学）；Department of Physics and Astronomy, Michigan State University（物理与天文学系，密歇根州立大学）
本研究发现低温烘烤可显著降低低频超导谐振腔的表面电阻，从而改善其Q斜率性能，但中温烘烤未见明显效果。
2026-02-28 physics.acc-ph
Influence of Furnace Baking on Q-E Behavior of Superconducting Accelerating Cavities
超导射频腔的性能取决于铌的表面状态。近年来，人们研究了各种热处理方法以获得前所未有的高品质因数（Q）和高加速场（E）。我们报道了一种新的烘烤工艺，称为炉烘烤的1.3 GHz SRF腔的Q-E行为的影响。炉内烘烤作为腔体表面处理的最后一步进行;腔体在真空炉中加热3 h，然后进行高压冲洗和射频测量。这种方法比以前报道的热处理方法更简单，可能更可靠，因此更容易应用于SRF腔。结果表明，在300 ~ 400 ℃的温度范围内炉烧后，品质因数增大，而在600 ~ 800 ℃的温度范围内炉烧后，高加速场下的品质因数显著减小。我们发现不同加工温度下的表面电阻存在显着差异。
2021-01-28 physics.acc-ph
Q-factor optimization for high-beta 650 MHz cavities for PIP-II
高Q因子对于减小连续波粒子加速器中超导射频腔的损耗至关重要。这项研究阐明了表面处理，可以最大限度地提高Q-因素在高β 650 MHz的椭圆铌腔。许多单电池腔体中应用了最先进的表面处理，并进行了表面电阻研究，以了解该未探索频率下的微波耗散。氮掺杂处理被证实是必要的，以最大限度地提高Q-因子在中等RF领域。我们应用这种治疗在五细胞高β 650 MHz的腔，并证明了极高的Q-因子，在中等射频场与这种治疗。我们还表明，在N掺杂后添加冷电解抛光步骤是至关重要的，以推动多细胞腔的淬灭场更高的梯度。
2021-11-02 physics.acc-ph physics.app-ph
