Dresden 2013 – wissenschaftliches Programm

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HK: Fachverband Physik der Hadronen und Kerne

HK 11: Beschleunigerphysik I (SC, SC-Cavities)

HK 11.2: Vortrag

Montag, 4. März 2013, 11:30–11:45, WIL-C203

Systematische Verdrängung von eingefrorenem Fluss in supraleitendem Niob — •Julia Vogt, Oliver Kugeler und Jens Knobloch — Helmholtz-Zentrum Berlin

Die Güte supraleitender Kavitäten ist umgekehrt proportional zum Hochfrequenz-Oberflächenwiderstand des supraleitenden Materials, welcher sich aus dem physikalischen BCS-Widerstand und dem sog. Restwiderstand zusammensetzt. Verschiedene Faktoren beeinflussen den Restwiderstand - materialspezifische, wie z.B. die Reinheit aber auch externe, wie die Effizienz der magnetischen Abschirmung.

Wir denken, dass auch der bisher wenig untersuchte Temperaturgradient während des supraleitenden Übergangs einen solchen externen Faktor darstellt: Die Bedingungen dieser Gradient beeinflussen die Menge des eingefrorenen Flusses und damit den Restwiderstand und die Güte der Kavität. Wir haben einen Teststand konstruiert, mit dem das Verhalten von stabförmigen Niobproben untersucht werden kann. Die Temperatur des Stabs konnte präzise kontrolliert werden. In den Experimenten wurde der supraleitende Stab langsam bis kurz unterhalb der Sprungtemperatur erwärmt. Der Stab blieb währenddessen immer supraleitend. Trotzdem war eine Änderung der Menge des eingefrorenen Flusses messbar. Die Prozedur wurde mehrfach wiederholt, was zu einer weiteren Verringerung des eingefrorenen Flusses führte.

Eine ähnliche Prozedur könnte verwendet werden um eingefrorenen magnetischen Fluss in supraleitenden Kavitäten zu minimieren. Dies würde den Oberflächenwiderstand deutlich vermindern und damit signifikant höhere Güten ermöglichen.