非接触式法拉第筒

1.3 GHz 与 3.9 GHz 超导模组广泛采用 9-cell 超导铌腔作为主要加速结构。为实现高加速梯度，腔体内表面的电磁场强度极高。在这种极端场强下，由表面微观缺陷或微粒污染引发的场致发射成为限制加速器性能的关键因素。这些非受控发射的电子被射频场捕获并加速，形成所谓的“暗电流”。

因此，在超导模组的水平测试阶段，利用法拉第筒对暗电流进行精确、实时的监测，是质量控制和性能验收的必要前提。法拉第筒暗电流监测对于评估腔体清洗工艺、预测辐射剂量及保护低温系统至关重要。

传统法拉第筒与束流真空对接，测量直接，但存在引入颗粒污染超导腔的较高风险，且安装难度大、工期长。本设计采用真空隔离窗技术，将探测器置于洁净束流真空之外的绝热真空环境中，在保障 SRF 系统洁净度的前提下实现高精度的束流诊断。

• “零污染”非接触式真空物理隔离：探测单元与束流真空隔离，降低颗粒污染超导腔的风险。
• 低温下主动冷缩补偿机制：适应低温工况下的结构尺寸变化。
• 大口径免准直设计：简化安装流程，缩短测试准备周期。
• 深锥折返几何陷阱与重载簇射吸收：面向暗电流与簇射电子的有效收集。
• 抗氦漏放电与波纹伞裙防爬电体系：提升低温真空环境下的运行可靠性。
• 高效热锚定与抗电磁干扰降噪：兼顾热稳定性与信号质量。