517 / 2023-03-07 09:21:47

纳秒光纤激光器在金属铌表面实现铌三锡熔覆镀膜

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铌三锡薄膜射频超导技术由于其在加速梯度、低温损耗等方面具有巨大潜力，在加速器领域有着重要研究价值。目前技术水平尚且局限于铌基铌三锡薄膜射频超导腔，而铜基铌三锡则在成本控制、高温稳定性与机械稳定方面具有更好的前景，因此当下迫切的需要技术上的突破实现铜基铌三锡薄膜腔的制备。利用激光对铜基底进行处理后，通过熔覆手段以实现在铜基地上镀一层铌三锡薄膜以实现铜基铌三锡薄膜腔的制备。激光熔覆是近年来开始扩大传播的一种增材制造工艺，其在合金表面可以实现高硬度、高稳定性，在激光熔覆过程中可以通过调整外部条件对熔覆过程进行一个较为全面的宏观调控。目前铜基铌三锡薄膜最主要的问题在于薄膜的均匀性、结合力难以控制，通过激光对铜材表面进行合适的预处理后，以多层熔覆的手段可以实现减弱结合力弱的缺陷；通过对薄膜的热处理可以提高薄膜材料的性能。目前我们课题组所采用的纳秒光纤激光器及其配套设施在光斑形状、路径、环境气体方面都能够进行调控，光纤激光器的稳定性与纳秒激光的热效应都为激光熔覆过程提供充足条件。