我国一台大型空间环模设备获得超高真空

我国目前一台大型空间环境模拟设备,直径7米,高12米,容积400米~3。本文简介了超高真空系统的设计和调试情况,容器极限真空度为3.8×10~(-3)托。一、抽气系统的设计通常,大型空间环模室真空获得系统的设计可采用三种方案:早期(六十年代),采用大量的油扩散泵机组,尽量布满容器周围,如美国斯托克公司所研制的一台直径10米的环模室,用17台5万升/秒抽速的油扩散泵机组,容器极限真空为10~(-6)托。我们将此称为第一代抽气系统。第二代真空获得系统,是采用油扩散泵与20K深冷泵的组合抽气系统。由于引进有巨大抽速的深冷泵,抽气时间缩短,处理气体能力增大,极限真空达到10~(-8)托至10~(-9)     

新型吸气剂泵真空测试系统的搭建与实验研究

烧结型非蒸散吸气剂泵HV800(意大利SAES公司生产)具有抽速大、抽气容量高、安装维护简单等优点,可能适用于EAST托卡马克偏滤器抽气,提高该区域粒子排出能力。本文搭建了一套极限真空5. 1×10-7Pa、具备抽速定量标定的真空测试系统,对HV800开展了对氘气抽速的标定实验。研究结果表明在偏滤器工作气压下,平均抽速可达240 L/s。经评估HV800应用于EAST的初步方案,偏滤器区域会增加5×104L/s抽速,并可连续运行20 h以上,是有效提高EAST偏滤器粒子排出能力的可行选择。     

新型吸气剂泵真空测试系统的搭建与实验研究北大核心CSCD

烧结型非蒸散吸气剂泵HV800(意大利SAES公司生产)具有抽速大、抽气容量高、安装维护简单等优点,可能适用于EAST托卡马克偏滤器抽气,提高该区域粒子排出能力。本文搭建了一套极限真空5. 1×10-7Pa、具备抽速定量标定的真空测试系统,对HV800开展了对氘气抽速的标定实验。研究结果表明在偏滤器工作气压下,平均抽速可达240 L/s。经评估HV800应用于EAST的初步方案,偏滤器区域会增加5×104L/s抽速,并可连续运行20 h以上,是有效提高EAST偏滤器粒子排出能力的可行选择。     

特大型超高真空排气台的研制

为满足中科院高能物理研究所环型正负电子对撞机项目650 MHz/800 kW连续波速调管的超高真空排气需要,北方华创真空研制了由无油干泵和磁悬浮分子泵作为预抽系统,溅射离子泵作为主抽系统的特大型超高真空排气台。设备以温度和真空度作为主要工艺参数,对尺寸达到Φ1600 mm×5000 mm的连续波速调管进行高温真空烘烤排气,极限真空度优于8.0×10~(-8) Pa;烘烤温度25～600℃连续可调,温区均匀性±5℃,具备充氮快速降温功能,整个工艺过程实现自动化控制。     

非蒸散型吸气剂泵(NEG)对N_(2)气的抽气特性研究北大核心CSCD

非蒸散型吸气剂泵(NEG)是采用过渡族金属材料的吸气特性制作成的真空泵,用于超高/极高真空环境的获得及气体的纯化等方面。本文研制出吸气剂泵性能测试系统,研究了非蒸散型吸气剂泵对N_(2)气的抽气特性,分析了影响抽气性能的因素。研制的系统采用标准流量抽速测试方法,采用固定流导法流量计提供(10^(-5)~10^(-8))Pam^(3)/s的标准气体流量,可在测试罩内获得(10^(-2)~10^(-5))Pa的气体压力下实现抽速测试。实验结果表明,NEG泵激活后处于最佳抽气状态,当抽速下降之后可在超高真空条件下放置一段时间将抽速恢复至初始状态,但泵的整体抽气性能发生一定变化;当泵连续抽气时,抽速随着吸气量的增大而逐渐减小,随着泵抽气压力的增大而减小。     

插入式低温冷板模拟抽气系统设计和实验

本文根据北京放射性核素装置(BRIF)-100 Me V紧凑型回旋加速器主真空特点,设计了一套插入式低温冷板模拟抽气系统。该插入式低温冷板抽气系统的设计抽速为15 000 l/s,包括两块冷板片,挡板,半开半闭屏蔽罩,及两套制冷机,制冷机一级功率83W@80K,二级功率7.5W@20K。抽速和极限压力测试采用定压法,测试了不带活性炭和带活性炭不同情况下的抽速及对不同气体的抽速。不带活性炭平均抽速14 500 l/s;带有活性炭平均抽速为16 000 l/s,冷板对氮气和氢气的平均抽速分别为16 000 l/s和12 000 l/s。本文还对极限压强、容量、降温时间等低温冷板的性能参数进行了测试,测试结果表明该套模拟抽气系统极限压力可达5.8E-6Pa,抽速16 000 l/s,可在此基础上进行100 Me V回旋加速器主真空低温抽气系统的设计。     

动态流量法超高真空标准装置

研制成功的动态流量法超高真空标准装置是一台用来校准真空规的绝对真空计量标准。装置由校准系统、微流量计系统、抽气系统和计算机控制系统组成。校准系统采用四球结构 ,校准球室直径为50 0mm。极限真空度为 6 5× 10 - 9Pa ,校准范围为 10 - 2 ～ 10 - 7Pa ,不确定度为 3% (10 - 2 ～ 10 - 6 Pa)和10 % (10 - 7Pa)。     

超导波荡器热负荷测试装置超高真空系统

介绍了超导波荡器热负荷测试装置超高真空系统的设计、调试。通过离子泵、吸气剂泵以及系统低温冷凝面的联合抽气作用,使系统在常温下获得7.8×10-8Pa的真空度,在低温下能够获得1.7×10-8Pa的真空度,满足光源储存环真空系统1.3×10-7Pa的真空度要求。     

现场真空校准装置性能研究

研制了一台校准范围为10~(-5)~10~5Pa的现场真空校准装置。将不同种类单一成分的校准气体引入装置上游室,通过几何尺寸为微米量级激光小孔的衰减,建立校准用标准压力p_(std)。上游室压力变化范围为1~10~3Pa,相应地,校准室内对应的标准压力范围10~(-5)~10~(-2)Pa(N2),测量不确定度为2.4%。另外,该装置可采用与标准真空计直接比较进行动态或静态校准,其极限真空度为10~(-6)Pa量级。对装置暴露大气后的抽气性能、静态压升及其主要计量特性进行了实验研究。实验结果表明,该装置外形尺寸以及质量分别为475 mm×420 mm×800 mm、37.8 kg,校准范围为1.9×10~(-5)~1.0×10~5Pa,相对合成标准不确定度为2.8%~0.40%。     

兰州重离子加速器的真空系统

本文介绍了兰州重离子加速器主加速器的真空系统的设计与建造。一台一百立方米整体式真空室已安装就位。真空排气系统由八台φ800毫米小型氦封闭循环机械致冷机低温泵和两台大型涡轮分子泵,以及两台ZJZ-600机械增压泵组成。系统已于一九八六年九月开始运转。真空室在初次抽空中就获得了7.5×10~(-6)Pa真空度,达到了原设计要求。     

真空太阳能集热管烘烤排气高真空系统设计

试验证明X50烘烤排气台的抽真空性能明显优于X35烘烤排气台的抽真空性能。在装载集热管加热烘烤结束时,X35排气台和X50排气台的高阀处的真空度接近相等,为2×10-3Pa;在真空管道端部处的真空度,X50排气台的真空度为5×10-3Pa,X35排气台的真空度为1.7×10-2Pa,明显差于高阀处。根据流导计算和试验结果分析,设计的真空太阳能集热管烘烤排气台的高真空系统,提高了装集热管真空管道边缘处的真空度,缩短了装集热管真空管道边缘处的空恢时间,提高了装集热管真空管道边缘处的极限真空度,并能应急处理抽气时集热管炸裂的情况,最终提高真空太阳能集热管的使用寿命。     

貯槽式液氦冷凝泵的设计考虑及其性能测试

一、引言所谓液氦冷凝泵,是指一种靠低温介质(液氦)将固体表面冷却到极低温度(≤4K),使沸点高于这一温度的碰撞气体被冷凝在该低温表面上,从而产生很大抽气作用的泵。其抽气机制基本上是一种物理吸附过程。从理论上讲,这种泵具有一系列显著的特色: (1)在10~(-1)～10~(-10)帕这样一个宽的压力范围内都具有较大的抽速,而且其比抽速可接近于理论值; (2)极限真空度高,可达10~(-10)帕范围; (3)抽气基本无选择性(只有氦气除外,来自金属真空系统的氦气通常也是极其稀少的), (4)实际抽气能力大,且在理论上没有限制; (5)极清洁,真空系统不会受到泵的任何污染; (6)易于并能够完全再生;     

10~(-13)托的液氦低温冷凝泵

本文介绍了超高真空校准装置用的液氦低温冷凝泵的性能。 该泵的特点是泵体的双层外壁用液氮冷却作为液氮屏蔽,而未采用泵内的液氮屏蔽挡板。极限真空度高,抽速大,满足了校准装置的要求。 液氮低温冷凝泵在4.2K时测得极限真空为1.2 ×10～-12托,抽速为6500升/秒(对干燥氮气)。减压降温接近2K时,极限真空为 10～-13托,对氢气抽速为11000升/秒。 一、引言 低温冷凝泵是利用致冷剂将固体表面冷到极低温度,使气体碰在冷凝表面上被凝结,从而产生抽气作用的。这种抽气过程基本上是一种物理吸附过程。它的抽速仅与低温表面或低温板的面积、几何形…     

一种10~5～10~(-7) Pa现场真空计校准装置的设计

针对现场真空校准需求,设计出校准范围为10~5～10~(-7) Pa的现场真空计校准装置。装置集成了比较和标准流导两种校准方法,采用模块化设计减小了装置的体积和重量;通过触摸屏或计算机实现自动化数据采集及操作控制,装置能够自动出具并上传校准证书;校准室通过特殊工艺处理及双极串联抽气机组抽气,设计的极限真空度为10~(-8 )Pa量级;采用流导法和定容法设计出10~(-2)～10~(-10) Pa·m~3/s的复合型标准气体流量计,解决了宽量程标准流量的提供问题。本现场真空校准装置设计的校准范围为10~5～10~(-7) Pa,外形尺寸不超过500 mm×500 mm×600 mm,主体重量小于50 kg,具有校准范围宽、便携、自动化程度高等优点。     

EBW-真空抽气系统设计

大抽速的真空抽气系统是大型电子束焊接设备(electron beam welding,EBW)中必不可少的组成部分。本文介绍了一个大型电子束焊设备中真空抽气系统的组成及其设计思路、方法,并对此真空抽气系统所能得到的本底真空度、工况真空度以及各阶段的抽气时间进行了详细的计算。为大型真空设备的研制提供一个有益的思路和便捷的方法。     

前苏联高真空扩散泵统一系列工作的回顾

详细地介绍了前苏联1953年由国家制订的高真空油扩散泵工业产品的统一系列。该系列包括五种规格,在入口压力为1×10-4~1×10-5Torr(1 Torr=133Pa,下同)范围内,对空气的抽速为100~8000L/s,用Д-1A号泵油获极限压力为(2~5)×10-6Torr。以后又补充一台H-40T大泵抽速为32000L/s。抽速100和500L/s的泵为二级喷咀;抽速为2000、5000和8000L/s的泵为三级喷咀,而32000L/s的大泵出口连接一台БН-3型油增压泵。所有这些泵的最大出口压力不低于0.1Torr,因此前级泵可直接用机械真空泵,不必用增压泵即能正常工作。1990年按国际标准口径又研制了新系列产品,性能有所改进。本文对目前我国生产高真空系列扩散泵有一定的参考价值。     

兰州重离子加速器的新低温泵

本文介绍了兰州重离子加速器新型大口径无液氮低温泵——HIRFL800。它是由一台改良的小型单级机械制冷机和一台标准的二级制冷机组成的。泵对氮和氢的抽速分别为24000和26000 L/s。自1989年以来,用八台HIRFL低温泵,在100 m~3大真空室上,获得了5×10~(-6)Pa的真空度。     

10-10 Pa溅射离子泵和非蒸散型吸气剂的复合泵

不改变商用SIP的基本结构,把NEG组件WP1250装入SIP,构成(SIP NEG)的XHV复合泵.它使SIP和NEG的特点互补,综合性能优越.NEG激活前,SIP单独抽气,极限压强1.1×10-8Pa.NEG激活后,SIP和NEG联合抽气,复合泵的极限压强降到7×10-10Pa,抽速稳定的范围更广,标称抽速约是SIP抽速的2.5倍.     

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.     

一台起动快维持久的小型无油玻璃超高真空系统

本实验装置的特点是起动快,维持久,不加冷剂,抽气两三个小时即可达到1.8×16~(-6)帕的真空度。最近的实验结果,起始压力为1.33×10~(-4)帕,经十几分钟可达7.98×10~(-7)帕,在各种泵停止工作后,采用高真空阀逐级封闭,系统真空度维持在6.12×10~(-4)帕以上达5个月之久。