强流重离子加速器BRing-HFRS超高/极高真空过渡研究

针对强流重离子加速器(HIAF)中增强器(BRing)和放射性次级束流分离器(HFRS)之间的BRing引出线真空系统进行极高真空到超高真空的过渡研究。研究表明,为不使处于极高真空状态下的BRing环真空系统受到来自HFRS和高能束运线的影响,通过烘烤段加非烘烤段的方式以及快关阀的作用,可有效地解决真空系统从极高真空到超高真空的过渡问题,并且能够有效地起到对BRing主真空的保护作用。通过对BRing引出线真空系统进行真空压力分布的模拟计算,从侧面更加验证了真空过渡方案的可行性。     

兰州重离子加速器深层治癌束流线真空系统

重离子深层治癌束流线从兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL-CSR)主环引出,利用能量为100MeV/u～430MeV/u的碳离子束,开展治疗体内各种癌症的深层治癌研究.该束流线真空系统包括极高真空段、超高真空段和大气段,采用不同的真空获得方案和工艺路线,分别在极高真空段和超高真空段获得了8×10-10Pa和1×10-6Pa的真空度,并顺利实现了束流线的真空过渡,保证了HIRFL-CSR主环极高真空系统的安全运行;研制了适用于高频率扫描磁铁内放置的真空管道,消除了涡流对束流的影响;对隔离真空和大气的大尺寸膜窗材料进行了调研,选择高强度塑料膜(Hostaphan)和加强纤维膜(Kevlar)联合使用,既能让束流通过,又不会产生危害人体的中子,并能够有足够的强度抵御大气压力.该束流线真空系统的建成为重离子深层治癌的研究提供了良好的真空条件.     

重离子深层治癌束运线极高、超高真空系统压力分布与受力分析研究

重离子深层治癌柬运线真空系统与兰州重离子加速器冷却储存环（HIRFL—CSR）相连接,要求极高、超高真空度。本文介绍了深层治癌线真空系统的布局;根据极高和超高真空段不同的气载和有效抽速进行了系统的压力分布计算;对真空室在常温和烘烤状态下的应力和变形进行了分析;通过系统的实验测试,验证了计算数据。     

φ40全金属密封闸阀

一、引言 通径φ40毫米全金属密封闸阀是为强流短脉冲电子直线加速器的栅控电子枪与大气隔离而设计、研制的。电子枪的束流传输要求该问阀的厚度尽量薄,能直接通过电子束流。由于电子枪的烘烤排气和阴极分解激活的工艺要求,以及加速器真空系统需获得超高真空,要求该闸阀内部结构简单,能耐可靠,关闭时闸板的主密封对大气的泄漏率不大于10-9-10-10托·升/秒。配上这样闸阀的电子枪在制造的工艺过程中能获得很高的超高真空,并在靠闸阀与大气隔离而移出排气台后一段较长的时间内,枪内仍能维持相当高的高真空,已激活的复合阴极不致中毒,阴极发射…     

低能强流高电荷态离子加速器RFQ真空系统设计北大核心CSCD

81.25 MHz射频四极加速器(RFQ)是低能量强流高电荷态离子加速器装置(LEAF)的关键设备,为保障RFQ加速器的稳定运行和高质量出束,要求RFQ腔体达到10-6 Pa的超高真空环境。本文采用二级分子泵方案完成了LEAF RFQ的真空系统设计,详细介绍了真空系统设计及设备选型流程,并使用VAKTRAK和MOLFLOW+软件分别对设计方案进行了模拟计算。目前,LEAF RFQ平稳高效运行,实际测量真空度在1.4×10^(-6)Pa左右,满足供束和实验的要求。本工作验证了VAKTRAK和MOLFLOW+计算结果的可靠性,为强流重离子加速器装置(HIAF)真空系统设计积累了经验。     

HIRFL-CSR超高真空烘烤系统

为了满足兰州重离子加速器冷却储存环 6× 10 - 9Pa的真空度要求 ,必须建立温度在 2 0 0～ 30 0℃、控制良好的在线烘烤系统。主要从热电偶、加热器及绝热套 ;功率计算及分布 ;烘烤控制 ;样机测试结果等几个方面介绍兰州重离子加速器冷却储存环 (HIRFL- CSR)超高真空烘烤系统。     

兰州重离子加速器真空系统的设计问题

兰州重离子加速器是串列回旋加速器系统，用以加速从氢到氙的重离子。注入回旋加速器真空系统利用了原有油扩散泵。主回旋加速器真空系统是由一台１００立方米真空室和一套相应的超高真空系统组成的。本文介绍了主回旋加速器真空系统的设计要求、选取的设备和运行情况。选用的八台ＢＡＬＺＥＲＳ ＲＫＰ８００低温泵具有总抽速１６０ｍ２／ｓ，可满足设计气载的要求，在真空室内获得１０－６Ｐａ真空．两台ＰＦＦＥ　ＩＦＥＲ　ＴＰＨ５０００涡轮分子泵组成辅助排气系统．另外还有粗抽系统和液氮流程。全系统已于 １９８６年９月建成并投入运行。其性能满足设计要求．     

HIRFL大型真空系统

HIRFL是兰州重离子加速器装置的英文首字母缩写,其真空系统是一个大型综合性系统。HIRFL由离子源、扇聚焦回旋加速器SFC、分离扇回旋加速器SSC和多用途的重离子冷却储存环(HIRFL-CSR)组成。多条束流运输线将这些加速器连接在一起,同时将各种重离子束流送往10多个实验终端。根据加速离子和束流寿命的需要,对各加速器真空度的要求是不同的:SFC已有50多年的历史,经过3次升级改造,真空度从10-4 Pa提高到10-6 Pa;建于上世纪八十年代的SSC真空度也为10-6 Pa;而两个重离子冷却储存环(CSRm和CSRe)的真空度达到10-10Pa以保证重离子有足够长的储存寿命。多条连接束运线根据不同实验终端的要求,其真空系统的设计方案也不同,文中列举了微束实验终端采取的防振措施;为充气反冲谱仪设计的清洁、大流量真空差分系统及为重离子治癌等终端设计的超薄壁扫描磁铁真空管道等。     

HIRFL-CSR超高真空系统

中国科学院近代物理研究所承担的国家“九·五”重大科学工程项目兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL- CSR)目前正处在建设阶段。为减少真空系统中残余气体分子对粒子束造成的损失 ,要求系统平均真空度达到 6× 10 - 9Pa。在研制和建造过程中 ,我们做了大量的工作以获得所要求的真空度。本文将介绍其中样机的研制 ,超高真空实验室的建立和各项实验工作 ,大型真空处理设备的建造 ,真空烘烤系统研制等。同时对目前的工程进展也做了简要介绍     

超高/极高真空校准研究进展

本文概述了在超高/极高真空校准方面的研究进展.介绍了采用分子束法、压力衰减法、流导调制法以及分流法校准超高/极高真空规的原理、校准系统的结构及性能,并分析了它们的优缺点.从中可以看出,近年来随着真空材料处理技术、容器内表面处理技术和真空获得技术的进展,在10~(-10)Pa～10~(-8)Pa压力范围的超高/极高真空校准技术也取得了可喜的进展,校准系统的研制、维护成本日趋低廉,校准方法更为简单,校准结果更为准确.     

空间行波管专用排气工艺极高真空系统的研制

空间行波管广泛应用于通信卫星、雷达卫星和定位导航等领域,极高真空的获得与维持是空间行波管高可靠性和长寿命的关键,因此研究极高真空烘烤排气系统具有重要意义。极高真空的获得需要在专用真空排气设备上进行,真空排气工艺是微波真空电子器件制造工艺中最重要的一种技术。极高真空的获得和维持涉及多种技术,包含材料的选择、真空室的设计、真空泵的选择、极高真空的获得和测量、真空除气、高灵敏度真空检漏技术和残余气体分析技术等。本文介绍了空间行波管极高真空系统工艺设备研制过程及其在科研生产中的应用。该真空系统实现了空载真空度优于1×10^-9Pa,多路带载真空度优于5×10^-9Pa,对超高真空、极高真空的获得和真空排气设备制造工艺及应用等具有一定的参考价值。     

兰州重离子冷却储存环10-10 Pa 大型超高真空系统

形成并成功地实施一套完整的超高真空获得方案,以满足兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL-CSL)6×10-9Pa超高真空度的要求.这套方案包括合理选择和配置真空排气系统及其他设备、合理选择材料、采用真空炉除气及在线烘烤等有效措施及大幅度降低材料出气率等.首先在样机上获得了5×10-10Pa的超高真空度,然后将样机的成功经验应用于HIR-FL-CSR大型超高真空系统.目前,已建成的各子系统真空度达到了(2×10-9～4×10-10)Pa.     

兰州重离子冷却储存环超高真空系统首台样机的研制

介绍了兰州重离子冷却储存环(HIRFL-CSR)超高真空系统首台样机的研制过程,给出了实验结果.介绍各真空室结构,对关键标准设备进行了测试与选型.根据实验结果估算出极限真空条件下材料的表面出气率;根据公式估算出钛升华泵的有效抽速并通过实验得到证实;对真空烘烤装置的初步工作也作了介绍.样机达到了3×10-9Pa的设计指标,结果表明HIRFL-CSR工程真空系统的设计方案是可行的.     

全金属小型超高真空气动阀的研制

一、概述 随着科学技术的发展,真空阀门的应用范围日趋广泛,尤其是国防、冶金、电子等工业发展的需要和加速器等科学技术发展的需要,高真空阀门已不能满意,其发展趋势已向超高真空阀门发展。由于超高真空系统特性的要求和应用条件的需要,全金属超高真空气动阀被重视和应用。我所已经研制成功我国第一台小口径超高真空全金属铟密封的气动阀门。并已经应用在高能加速器上,使用效果良好,满足技术要求。 这种阀是由阀体、密封阀盖、传动部分和摆动气缸四部组成。阀的材料用 1Cr 18Ni9Ti制成,可防腐蚀,阀口密封材料采用金属铟作为密封垫圈,可在…     

全金属密封超高真空闸阀

前言 随着加速器等科学技术的发展,对清洁超高真空系统提出了新的要求,全金属密封闸阀已被重视和较多应用。这种阀门与弹性体(橡胶)密封的阀门相比,大大降低了有机物的污染,具有通导大,压强增长率低,有利于获得更高的真空度,还具有耐高温和抗高能粒子辐射效应等优点。本文浅述了有关技术要点。并提一个复合金属密封闸阀的研制中情况。 一、金属密封闸阀的 必要条件 金属密封闸阀由于金属密封材料的塑性变形和在密封时的硬性接触,以及内部机构的其它原因,需要有足够的力来达到密封。为了实现密封性能可靠和长寿命,通常要有精确重合能力的密封…     

超高/极高真空测量发展综述

本文回顾了近50多年来在超高/极高真空测量方面所取得的重要进展.内容包括热阴极电离规和冷阴极电离规的研究进展、新型室温电子源(如Spindt阴极和碳纳米管场发射阴极)和真空的激光电离测量技术在超高/极高真空测量中的应用、小型化超高/极高真空电离规的发展以及我国在超高/极高真空测量方面的研究进展等,从中可对超高/极高真空测量的发展历史和现状有一个完整的了解.     

HIAF薄壁二级铁真空室在线烘烤方案研究

针对强流重离子加速器装置小磁隙、周围磁元件温度有严格限制要求的薄壁二极铁真空室获得极高真空关键技术之一的在线烘烤方案进行研究。研究表明,烘烤系统采用加热带作为热源,纳米粉绝热材料作为主要的绝热层,镀铝聚酰亚胺薄膜作为保护层可以满足真空室在线烘烤的温度、时间和空间要求;在烘烤效果一定的情况下,烘烤的热力学温度与对数烘烤时间呈线性相关,并得到了达到预定烘烤效果选择不同的烘烤温度所需的烘烤时间;通过数值模拟得到了烘烤保温过程中的应力、变形和稳态热分布,并依此估算了烘烤功率和加热带的功率输入密度。其研究结果满足工程实际应用,证明了烘烤方案的可行性。     

李得天:打破欧美禁运 助力北斗组网

<正>李得天,工作于中国航天科技集团公司五院510所,是我国真空测试计量技术及仪器领域专家,国防"973"项目技术首席,全国优秀科技工作者。他长期扎根西北,勤奋工作,在真空测试计量技术及仪器领域开展了系统性、创造性的研究工作,是该领域的学术带头人。他提出了分流法校准超高/极高真空规和室温抽气技术获得极高真空的新方法,研制成功我国首台超高/     

大口径氧化铝陶瓷与不锈钢材料的封接及其真空检漏

壁电流探头作为一种测量束团纵向尺寸以及强度的探头,在加速器系统中应用广泛。加速器真空系统为超高真空系统,氧化铝陶瓷耐高温,绝缘性能高,出气率低,介电强度高。不锈钢耐锈蚀,可烘烤,有较低的出气速率,是常用的优良的超高真空系统材料。介绍了陶瓷可阀合金封接工艺、可阀合金与不锈钢氩弧焊焊接结构、及氦质谱检漏技术。     

Φ45和Φ50直角式超高真空阀简介

在毛主席的“独立自主、自力更生”方针指引下,我国的电子工业、国防工业、科学技术等方面都有了迅猛异常的发展。为此,超高真空技术也得到了广泛应用。我国电子工业近两年来,对超高真空专用设备的需要越来越迫切,很多兄弟单位都在进行超高真空设备的研制,如超高真空镀膜和排气,以及科研方面所需的超高真空系统等等。在这些排气系统中都需要一套可以烘烤除气的截止阀。七零年在试制超高真空离子泵(包括冷阴极和热阴极)和去年试制超高真空离子泵排气台时,我们对φ45和φ50直角式超高真空间作了初步研制。实践证明这种阀,用铝垫密封,能在200℃…