Команда ученых усовершенствовала сверхпроводящую резонаторную камеру с двойными спицами — теперь она мощнее, надежнее и проще в производстве. Инженеры переработали конструкцию, чтобы снизить электрические нагрузки, избежать пробоев и упростить сборку. Для сложной геометрии камеры разработали специальную систему полировки: кислотный состав наносится равномерно, что позволило добиться рекордной добротности (Q > 3,4×10¹⁰ при ускоряющем поле 9 МВ/м).

Результаты опубликованы в издании Nuclear Science and Techniques.

Криомодуль для такой камеры собрали на углеродных стержнях — они удерживают резонатор внутри вакуумной оболочки, почти не пропускают тепло и дают возможность точно позиционировать систему даже при сверхнизких температурах.

Отдельная задача — охлаждение. Эксперименты показали: если снижать температуру слишком быстро, добротность падает. Поэтому разработали специальный режим, где скорость охлаждения строго контролируется. Это сохраняет параметры камеры на максимуме.

Такие разработки критичны для ускорителей частиц нового поколения — например, в медицинской терапии или ядерной физике. Повышение добротности и стабильности позволяет снизить энергопотребление, увеличить срок службы оборудования и точность экспериментов. Упрощение производства сокращает затраты, что важно для масштабирования технологий.

Основной риск — переход от лабораторных прототипов к серийному производству. Сложная геометрия двойных спиц требует прецизионной обработки, а малейшие отклонения при травлении или сборке могут свести на нет преимущества конструкции. Пока неясно, как система поведет себя после тысяч циклов охлаждения/нагрева.

Ранее ученые разработали материал, повышающий эффективность охлаждения электроники на 210%.