Investigation of the Critical RF Fields of Superconducting Cavity Connections

Abstract

To optimise the length of the drift tube of a superconducting radio frequency (SRF) cavity, it is required to know the critical value of the radio frequency (RF) field and thereby prevent a potential early quench at the flange connection in case of a drift tube length reduction. To avoid changes on the cavity used for the tests, the required RF cryogenic experiments can be carried out by using a cylinder in the center of a 1-cell cavity drift tube to increase the field magnitude at the connection. By means of this field increase the connection can be virtually displaced. In this hesis an appropriate cylinder insert for the investigation of the field limitation of 1.3 GHz TESLA-shape cavity connections was implemented and tested.

Zur Optimierung der Strahlrohrlänge von supraleitenden Hohlraumresonatoren ist es notwendig, die kritische Hochfrequenz (HF)-Feldstärke am Flanschübergang des Resonators zu kennen, um einen vorzeitigen Verlust der Supraleitung am Übergang für den Fall einer Längenreduzierung des Strahlrohrs zu vermeiden. Für die erforderlichen Hochfrequenzmessungen kann zur Erhöhung der Feldstärke am Flanschübergang ein Zylinder im Zentrum des Strahlrohres eines einzelligen Testresonators verwendet werden, um Änderungen am Resonator zu vermeiden. Anhand der so erreichten Felderhöhung lässt sich der Flanschübergang virtuell verschieben. Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein entsprechender Zylindereinschub für die Untersuchung der Feldlimitierung von 1.3 GHz TESLATyp-Resonator-Flanschübergängen implementiert und getestet.