Сверхпроводящие характеристики сварных соединений особо чистого ниобия

Abstract

Для создания сверхпроводящего резонатора для Международного линейного коллайдера (ILC) отработаны и оптимизированы режимы электронно-лучевой сварки особо чистого листового ниобия. Определены особенности формирования сварных соединений, изучены их микроструктура и микротвердость с учетом необходимой геометрии швов. Данные низкотемпературных электрических измерений в магнитных полях до 2 Тл позволили определить критические параметры сверхпроводящего перехода в области сварки. Выявленное незначительное ухудшение характеристик листового ниобия в области термических воздействий (в среднем около 10%) является непринципиальным с точки зрения сверхпроводящих свойств резонатора.

Для створення надпровідного резонатора для Міжнародного лінійного колайдера (ILC) відпрацьовано та оптимізовано режими електронно-променевого зварювання особливо чистого листового ніобію. Визначено особливості формування зварних з’єднань, вивчено їх мікроструктуру та мікротвердість з урахуванням необхідної геометрії швів. Дані низькотемпературних електричних вимірів у магнітних полях до 2 Тл дозволили визначити критичні параметри надпровідного переходу в області зварювання. Виявлене незначне погіршення характеристик листового ніобію в області термічних дій (в середньому близько 10%) є непринциповим з точки зору надпровідних властивостей резонатора.

To produce a superconducting resonator for International Linear Collider (ILC) the modes of electronbeam welding of ultra-pure niobium sheets have been developed and optimized. The characteristic features of welded joint formation have been determined. Their microstructure and microhardness were investigated with due account of the required geometry of the weld seam. The results of the low-temperature measurements of electrical characteristics in magnetic fields up to 2 T have made it possible to determine the critical parameters of the superconducting transition in the weld area. The observed insignificant degradation of the sheet niobium superconducting characteristics in the region of thermal action (on the average about 10%) is not of fundamental importance from the standpoint of superconducting properties of the resonator.