极高真空校准室内残余气体的成分分析

用四极质谱计对316L不锈钢制作的极高真空(XHV)校准室在烘烤前、后的残余气体成分进行了分析。一个热阴极电离规(IE514)和一个四极质谱计(QMS200)连接在XHV校准室上。烘烤前,开、关热阴极电离规以及对其进行除气,放出的气体主要有H2O、CO、H2、CH4和CO2。烘烤后,开、关热阴极电离规以及对其进行除气,放出的气体主要有CO、H2、CO2和CH4。整个烘烤过程完成后2h,XHV校准室内的压力在室温下通过分子泵串联抽气机组抽至8.97×10-9Pa,用四极质谱计分析到的残余气体成分主要为H2和CO。整个烘烤过程完成后4h,打开非蒸散型吸气剂泵(NEGP)对XHV校准室抽气,结果表明NEGP对H2具有较大的抽速,但对碳氢类化合物(如CH4)和惰性气体几乎没有抽速。用NEGP对XHV校准室连续抽气72h后,XHV校准室内的压力从8.34×10-9Pa下降到9.12×10-10Pa。不锈钢XHV校准室内的残余气体成分中大量的CO和CO2主要来自于四极质谱计。     

上海光源储存环真空系统

上海光源储存环真空系统已于2007年底建成并开始运行.这个真空系统采用了双室结构的薄壁不锈钢真空室,其尺寸公差都小于1mm,真空室安装位置公差都小于2mm;分散的吸收器有序排列在抽气室内,把同步辐射光准直并引入光束线,同时吸收废弃的同步辐射光,把热量转移到真空室外;波纹管内的高频屏蔽机构为单指型,避免了指间接触力和磨擦;(SIP+NEG)复合泵、SIP和TSP共用,采用合理的激活NEG泵和升华钛丝的工艺程序,提供了强大的抽速和容量.真空预调试时各段真空室内的极限真空都达到5×10 -9Pa.全环真空室安装并连通后,大部分真空室不烘烤,只烘烤全环真空泵的情况下,极限真空达到2×10 -8Pa.储存环运行在束流剂量260Ah、能量3.5GeV、流强220mA时,动态压强为0.8×10 -7Pa,束流寿命21h,达到了真空系统的设计指标1.33×10 -7Pa.     

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。     

采用流量计测量复合分子泵抽速装置研制

本工作研制了一台采用流量计测量复合分子泵抽速的装置.本装置由测试台车、机柜、计算机自动控制和数据采集处理系统三部分组成.选用3个高精度流量计,满量程分别为1000 sccm、100 sccm和10 sccm,并联组成流量计组件用于测量输入气体的流量,选用高精度的复合真空计测量真空测试罩内气压.抽速测试结果显示,一台1200 L/s的复合分子泵N2抽速重复测量5次,14个气压测试点对应的抽速的最大相对标准偏差小于2％,重复性好.抽速测量的误差主要由流量计和真空计的系统误差决定.采用流量计测量一台分子泵在气压2.00×10-3 Pa～2.00 Pa范围的抽速,测量时间20 min以内.     

聚酰亚胺绝缘膜的真空性能及在电真空器件中的应用研究

利用固体质谱仪和气体质谱仪分别进行了聚酰亚胺绝缘膜的表面成分及在高温烘烤过程中的放气性能和气体成分分析。结果表明,聚酰亚胺材料中不存在污染阴极的有害成分,并且经高温烘烤后,在300℃时的平衡压强小于1.9×10-3Pa。因此,它完全可以作为真空中的绝缘介质材料。     

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。     

一种基于CF400接口分子泵抽速测试装置北大核心CSCD

针对国产化大抽速分子泵测试需求,研制出基于CF400接口分子泵抽速测试装置。采用量程为10~10-9 Pam3/s的复合型标准气体流量计提供可变的标准流量,仅用流量法实现了测试罩内气体压力处于10-1~10-7 Pa范围的抽速测试,而传统测试方法采用标准流导法和流量法相结合实现该范围的测试;装置集成了在线真空校准功能,用磁悬浮转子真空计作为参考标准,实现在10-1~10-4 Pa范围内对测试罩内气体压力的直接测量及副参考标准电离真空计的在线校准。研制的装置与原有测试方法相比较优点主要为:采用一种方法实现了分子泵抽速测试;在线校准技术解决了原有测量过程电离真空计灵敏度系数发生变化引起测量结果出现的较大偏差;实现对不同气体抽速的直接测量,避免原方法只能给出等效氮气测试结果的不足。实验结果证明,装置对分子泵抽速的测试范围为3000~5000 L/s,测量结果的合成标准不确定度为2.2%~4.4%。     

一种基于CF400接口分子泵抽速测试装置

针对国产化大抽速分子泵测试需求,研制出基于CF400接口分子泵抽速测试装置。采用量程为10～10~(-9) Pam~3/s的复合型标准气体流量计提供可变的标准流量,仅用流量法实现了测试罩内气体压力处于10~(-1)～10~(-7) Pa范围的抽速测试,而传统测试方法采用标准流导法和流量法相结合实现该范围的测试;装置集成了在线真空校准功能,用磁悬浮转子真空计作为参考标准,实现在10~(-1)～10~(-4) Pa范围内对测试罩内气体压力的直接测量及副参考标准电离真空计的在线校准。研制的装置与原有测试方法相比较优点主要为:采用一种方法实现了分子泵抽速测试;在线校准技术解决了原有测量过程电离真空计灵敏度系数发生变化引起测量结果出现的较大偏差;实现对不同气体抽速的直接测量,避免原方法只能给出等效氮气测试结果的不足。实验结果证明,装置对分子泵抽速的测试范围为3000～5000 L/s,测量结果的合成标准不确定度为2.2%～4.4%。     

日立H—800型电子显微镜真空系统简介

电子显微镜(TEM)真空系统的真空度要求在6.67×10~(-3)Pa 以上。为了改善真空性能,H—800型电子显微镜首先将不锈钢衬管插入电子束通道,以减小抽气体积,而将其它部件置于真空之外后,又减少了放气源。另外,H—800设置了两个抽气系统,分别使用了三台抽速为160l/min 机械泵(RP1,2,3)和两台抽速为570l/S 的油扩散泵。所以,该真空系统的真空度可达1.33×10~(-4)Pa 或更高。     

程控无油超高真空排气台的研制

由外冷式吸附泵作为前级泵、溅射离子泵作为主抽真空泵构成无油超高真空系统,采用计算机控制技术,以真空度为工艺进程判据,对器件进行烘烤排气,实现电真空器件的真空排气工艺的自动控制.介绍了无油超高真空系统、控制系统、烘箱与热功率以及软件的设计.排气台为多工位结构,具有气体质谱分析和充气功能;空载时极限真空度优于8×10-7Pa;烘箱烘烤温度为25～600℃,连续可调,恒温精度优于±1%;分析质量数为1～80.程控排气台设计合理,操作简便,计算机控制技术精细了工艺过程控制量,排除了人为因素,其性能稳定可靠,可满足使用要求     

10~(-9)帕全金属超高真空系统的四极质谱分析

用四极质谱计对一台全金属超高真空系统进行了残气分析.发现钛钽二极式溅射离子泵能有效地抽除惰性气体,但泵停止工作后会大量解吸惰性气体及甲烷;BA 规管电子轰击去气时系统内有大量 CO、CO_2和CH_4产生,同时有 O_2、N_2、H_2、Ar、Ne、He 等气体出现;德制 TVP—501型涡轮分子泵启动时可出现以机械泵油为主的严重返流,高温烘烤能有效地消除油污染.在10~(-9)帕下分析系统中的主要残余气体是苯、CO 和 CO_2.最后提供了一些典型实验结果,并且对其中某些现象进行了分析和讨论.     

环境模拟器低温泵测试系统设计

大口径低温泵测试系统可为环模设备低温泵提供完整的性能参数.本文介绍了一种大口径、大抽速低温泵的测试系统,对各分系统结构功能进行了详细描述.其使用流量法和流导法两种方法提供在1×10-6Pa至10 Pa范围内的抽速、预冷时间、极限真空度等参数的测量.此系统同时具有加热烘烤和可调节气体流量的功能.     

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.     

高压开关管排气台的研制

由机械泵为前级泵,分子泵为主抽泵构成高真空系统,对高压开关管进行真空排气;由温度控制仪程序控制烘箱的升温和保温;通过充气系统对高压开关管进行充/放气来调节管内压力;用"高压开关管测试电源"进行"高压开关管"的高压动态老炼和性能检测.高压开关管排气台为多工位结构;空载时极限真空度优于5×10-6 Pa;烘烤温度为室温～600℃,连续可调,恒温精度优于±1%.     

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。     

HL-2A托卡马克真空烘烤除气性能研究

120℃过热水循环系统对HL-2A主机真空室进行烘烤除气,温升梯度为±1.5℃,持续时间302 h。烘烤过程包含两个恒温阶段,90℃热平衡后真空度达到4.8×10-4Pa,120℃热平衡后真空度达到2.3×10-4Pa。真空室经过烘烤除气后真空度为2.2×10-5Pa。结合实验数据,通过拟合函数建立数学模型对真空度变化规律进行趋势分析,验证了过热水烘烤除气在HL-2A装置真空系统运行中的合理性和重要性,为300℃以上高温烘烤除气方案的制定提供依据。     

基于M-C方法模拟分析NBI真空压力分布的影响因素

中性束注入装置(Neutral Beam Injector,NBI)是产生高能中性粒子束用以加热托卡马克等离子体的装置.NBI真空压力分布是影响中性束传输效率特别是再电离损失的关键因素之一.本文研究分析了HT-7托卡马克NBI实验装置的工作原理和结构特点,利用Monte-Carlo方法建立NBI实验装置主真空室及飘移管道内分子运动及碰撞的相关模型,并进行编程实现对NBI实验装置真空压力分布模拟计算.模拟计算和实验结果表明:主真空室低温冷凝泵抽速为4×105L/s时,主真空室压力在脉冲充气过程中维持在10-3Pa量级;飘移管道低温冷凝泵抽速为4×104 L/s时,飘移管道压力维持在10-4Pa量级.文章的结论为中性束传输过程中再电离损失的研究提供了理论依据.     

兰州重离子加速器前束线真空系统改造

介绍了兰州重离子加速器 (HIRFL)前束线真空系统的基本结构 ,给出了HIRFL前束线真空系统改造前的流导、气体负荷及压力分布情况。提出了具体的改造方案。使真空系统达到了设计要求 :泵口压力小于 5× 10 -6Pa ,两泵中心平面压力小于 1× 10 -5Pa。结果表明HIRFL前束线真空系统的改造方案是可行的     

2ZJ—150双级机械增压泵研制总结

一、概述 机械增压泵即通常所谈的罗茨真空泵。它是一种用机械的方法来获得“中真空”的设备。是一种高速旋转机械。 机械增压系与目前应用较为广泛的油封机械真空泵,油扩散泵相比有其十分重要的特点; (1)机械增压泵在5×10-1×10-2托压强范围内,具有稳定的大抽速,可达名义抽速。然而油封机械真空泵在10-2托时,实际抽速下降的很严重,不到名义抽速1/10。而油扩散泵此刻尚不能正常工作。假设某一真空系统要求在10-2托时抽速达600升/秒。如选用H-150型滑阀泵,此时每台泵的实际抽速只有15～20升/秒,需要有 30～40台泵并联使用才行。这会造成设…     

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…