基于Monte-Carlo方法模拟分析NBI真空压力分布的研究

中性束注入装置是产生高能中性粒子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。研究分析了超导托卡马克实验装置中NBI的工作原理和结构特点,建立了EAST NBI的几何与物理模型,利用Monte-Carlo方法建立NBI主真空室内分子运动及碰撞的数学模型,并运用Matlab软件编程实现对NBI主真空室内真空压力分布的模拟计算,得到主真空室内三段区域在进气过程中的气体分子三维分布图和平均压力变化曲线。研究可为EAST NBI主真空室内的中性化室、偏转系统、低温抽气系统的结构设计提供指导。     

EAST装置残余气体测控系统的设计

论文基于HT-7和EAST装置上使用SRS-200四极质谱仪的功能不能满足实验要求,利用LabVIEW软件重新开发设计了残余气体测量控制系统。实现用外置PKR251真空计测量总压强的同时实时快速扫描多个质量数的分压强、监控杂质气体、数据存储自动化、等离子体放电炮号与质谱图数据和时间的对应、网络远程监控、批处理实验中所有的放电数据等功能。     

真空测量装置的流导对测量真空度的影响

夹层真空度是影响低温容器真空绝热性能的主要因素。真空度测量结果不仅与真空规管本身的测量精度有关,还与真空测量装置的流导有关。搭建了真空测量系统,设计两种不同流导的真空测量装置,模拟高真空多层绝热低温容器真空测量系统的实际工况,测量这两种装置下的真空度并进行分析。结果表明真空测量装置的流导大小对该装置的真空度测量有较大影响,流导大的测量装置需要较短的抽气时间就能保证该装置上规管的测量值有较好的精度。结果可为低温容器真空测量系统的设计、试验和使用提供参考。     

压力模拟试验过程中引压管路标定方法研究

压力模拟试验通过精准控制试件附近压力的变化,模拟出试验件在实际工作过程中的气流环境,考察试验件通气效能及结构可靠性。文章结合试验过程中测量特定位置压力值的需求,提出一种引压管路测压的标定方法。在标定试验中,使用测量规通过引压管路得到初始压力值,用标准真空规得到待测位置的标准压力值。利用MATLAB选择合适的拟合函数并将两组数值拟合出一组修正关系式,后续试验中将测量规的压力值通过关系式修正即可得出待测位置的准确压力值。经试验验证,该标定方法能够有效消除引压管路对压力测量值的影响,保证压力模拟试验的顺利进行。     

用线性真空规测量小孔分子流流导的方法研究

提出了用线性真空规测量小孔分子流流导的方法,该方法利用了线性真空规两次测量压力的比值,避免了真空规测量绝对压力引入的不确定度,从而有效减小了小孔流导的测量不确定度.文章介绍了小孔流导的测量原理、测量装置和测量结果,小孔流导测量的合成标准不确定度为0.29%.     

北京正负电子对撞机储存环真空系统的真空测量

北京正负电子对撞机(BEPC)是我国第一次建造的高能粒子加速器。其储存环真空系统为周长240.4米的跑道形圆形。环上设16个真空测量点,配有热阴极规管(UHV-24)、冷阴极规管(IKR 020)及皮氏规(TPR 010)。本文主要介绍了BEPC储存环的真空系统、储存环真空测量特点及真空测量装置,并分析了运行测量的结果及测量中遇到问题的解决方法。     

第十三讲:真空系统的检测技术

2　真空规管的使用(上接2004年第1期第64页) 2.1　温度差对规管测量影响 真空室有时具有冷壁、冷阱或热源，这样会使规管处于室温，而真空室空间温度处于低温或高温下；或者当真空规管在校正与测量时的温度不一样，以上两种情况下，都会造成误差。而且这种影响与压力的高低有关。     

EAST装置等离子体放电真空室真空泄漏研究

真空系统是EAST全超导托卡马克装置安全稳定运行的基础保障系统,真空泄漏会影响等离子体放电并对真空设备造成严重的损坏。随着EAST逐步地升级与改造,真空系统变得更加复杂,同时设备逐渐老化,导致泄漏的风险逐年增大。介绍了EAST内真空抽气系统、真空测量站及漏率实时监测系统。根据真空室压力变化数据,采用静态升压法分析了内真空室漏放率,计算出内真空室在等离子体放电前整体漏放率约为2.2×10^-4 Pa·m³/s。基于历年发生泄漏故障时的压力和残气成分数据,对EAST装置内真空室在不同运行阶段的不同类型泄漏进行了分析。研究发现,发生的泄漏位置不同、泄漏介质不同、器壁条件不同,在残气成分特征上表现差异较大。根据泄漏的特点,采取了不同的泄漏处理方式。研究结果可为及时准确地判断和处理EAST及未来聚变堆真空室的泄漏提供参考。     

EAST托卡马克中性气压原位测量实验研究北大核心CSCD

偏滤器区域的中性粒子密度及其分布,对研究等离子体与壁相互作用的物理过程具有重要意义。偏滤器区域的强磁场及强电磁干扰导致常规规管难以稳定工作,无法实现对中性粒子密度的原位测量。在EAST托卡马克装置搭建了一套热阴极电离规(快规)诊断系统,并开展了中性气压原位测量研究。利用相敏检测技术,实现强磁场及强电磁场干扰中10 nA-10μA微弱信号的准确测量。在0.35 T磁场条件下完成了1×10^(-3)-1 Pa范围的气压标定,快规输出结果与气压呈现良好的线性关系。实验结果显示相同气压条件下,离子流与灯丝发射电流呈线性关系,强磁场(0.35 T以上)能够显著提高快规灵敏度。在0-1.4 T的实验条件下,快规诊断系统-均能正常工作。快规量程范围覆盖偏滤器区域中性气压变化,满足偏滤器区域中性气压原位测量需求,为EAST及未来聚变堆偏滤器物理研究提供了有力的工具。     

EAST装置大型低温杜瓦中内外冷屏系统的检漏

针对EAST装置大型低温杜瓦中内外冷屏系统存在的泄漏及对外真空室真空度的影响,采用氦质谱负压真空、正压真空及吸枪法相结合的方法,确定了多处泄漏点并分析了泄漏原因,通过修复使EAST外真空室低温运行时的压强﹤1×10~(-4)Pa,满足了EAST外真空室运行的需要。EAST内外冷屏系统的检漏方法和经验可以运用到大型、复杂的和具有狭小活动空间的真空系统检漏,尤其是对多管道、复杂材料的检漏具有一定的参考价值。     

10~(-4)～10~(-1)Pa副标准电离真空规(英文)

本文介绍FB-1型副标准电离真空规的结构和电参数。此种真空规为三极管型。发现它的上限线性与其栅极电压和氮气气样纯度有关。其规管系数S在上限压力增至0.27Pa时仍可保持在1％以内。全量程校准的S值的偏差不超过2％。十三个月内S值的变化范围为1.2％。测量了此种真空规工作在油系统上的稳定性和起始稳定性。还用它作为传递规对中国计量科学研究院的几套真空标准进行了比对,初步结果是满意的。     

一种直接驱动式振动管密度测量装置的研制

研制了一种基于直接驱动式振动管原理的密度测量装置。在振动管内为真空和充满无水乙醇的条件下,温度为260～360K、压力为0.1～20MPa范围内标定了装置的仪器常数。通过测量异丙醇和仲丁醇的液体密度检验了装置的性能,并将实验结果与文献数据进行比较,异丙醇数据与文献数据偏差在0.2%以内,仲丁醇数据与文献数据偏差在0.3%以内,验证了装置的精度满足密度测量需求。     

超高/极高真空校准装置的研制

超高/极高真空校准装置由极高真空(XHV)系统、超高真空(UHV)系统、流量分流系统和供气系统四部分组成。使用磁悬浮涡轮分子泵和非蒸散型吸气剂泵组合抽气,在XHV校准室获得了10-10Pa的极高真空;提出了分流法校准真空规的方法,使校准下限延伸到10-10Pa;利用非蒸散型吸气剂泵对惰性气体无抽速的特性,使用惰性气体校准时,减小了校准下限的不确定度;提出了采用线性真空计测量激光小孔分子流流导的方法,减小了小孔流导的测量不确定度。校准装置复合了分流法、压力衰减法和直接测量法对真空规进行校准,压力校准范围为10-1Pa~10-10Pa,合成标准不确定度为0.41%~3.5%。     

四极质谱计在超导托卡马克装置上的应用

四极质谱计广泛用于托卡马克装置上,用来监测聚变装置的真空品质,为真空系统的状态提供判断依据。本文介绍了四极质谱计在全超导非圆截面托卡马克装置(EAST)上的多种应用,为聚变装置的第一壁处理和聚变过程中多种残余气体成分含量变化提供数据。实验证明四极质谱计是EAST装置真空系统运行、等离子体与器壁相互作用研究过程中一种较为基础的测量工具。     

EAST极向场中心螺管线圈VPI模具设计

介绍了全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)极向场中心螺管线圈真空压力浸渍(VPI)模具的设计方法,叙述了模具的工作原理,对结构进行强度校核,给出计算结果.     

多功能真空校准装置

为满足航天器热试验常用真空计及标准漏孔的校准需要,研制了多功能真空校准装置。该装置可用于进行热偶真空计、压阻规、电容薄膜真空规、潘宁规、热阴极电离规等真空测量传感器的校准,同时也可以用于渗透型真空漏孔的校准。装置选用静态比对法、动态比对法、质谱比对法设计建成,真空校准范围为1.33×10~5Pa~1×10~(-4)Pa,真空漏孔校准范围为5×10~(-5)~5×10~(-9)Pa·m~3/s,装置智能化水平高,操作简便,适合真空规管的批量校准。     

PZ—Ⅰ型皮拉尼真空计的改进

引言 皮拉尼真空计系测量真空系统内低压强的一种工具。它具有连续测量,操作方便及测量真空系统内的总压强值等优点,因此在真空技术中得到广泛的应用。我所生产及使用的P Z── Ⅰ型皮拉尼真空计量程范围较窄,在测量下限上不能 与电离真空计相衔接,又因玻璃规管易破损, 不适宜工业应用, 但国内还没有金属质规管和较宽测量范围的皮拉尼真空计,为适应需要,将测量范围及规管结构加以改进。 此文仅将现改进的金属规管皮拉尼真空计,在延伸测量范围、规管密封焊接、测量线路及环境温度对规管的刻度曲线影响等方面,做一讨论。 皮拉尼真空计测量范…     

动态气流下真空腔室内的压强分布及压差测量

集成电路(IC)装备工艺腔室内流场的均匀性是影响镀膜质量的关键因素。本文通过控制真空腔室入口处N_2流量(140,230,320 mL/min(标准状态))和出气口处压强值(36,45,55 Pa)来设置实验,采用压力管法测量低压腔室内任一点的压强值和薄膜规直接测量腔壁、出气口的压强值来实现腔室内压强分布的研究和压差的测量。讨论了腔壁与出气口之间的压差对压力管法的测量误差的影响;选择了二级匀气装置对进入腔室内的气体进行布气,通过比较腔室内同一水平面上各点与出气口之间的压差是否恒定来分析二级匀气盘的匀气效果。试验研究发现:在距离腔室中心150 mm的范围内,二级匀气装置的布气效果明显;本文采用的压力管法测量腔室内压强的误差与腔室进气量和腔室内流速存在内在联系。研究结果对IC装备设计及工艺控制有一定的指导意义。     

在用低温液体贮罐免更换真空规管测真空度

提出了低温液体贮罐在真空规管损坏的情况下的两种解决方案,并对在V6真空隔离阀法兰下方加装带真空规管真空阀的方案进行现场实施,最后测量真空度在相关规程规定的范围之内,结果表明:在真空隔离阀法兰下方加装带真空规管真空阀的方案可行,解决了在用低温液体贮罐由于真空规管损坏情况下更换规管需要的停产放空、焊接和抽真空等问题。     

真空技术及应用系列讲座——第十三讲:真空系统的检测技术

2　真空规管的使用(上接2004年第1期第64页)2.1　温度差对规管测量影响真空室有时具有冷壁、冷阱或热源,这样会使规管处于室温,而真空室空间温度处于低温或高温下;或者当真空规管在校正与测量时的温度不一样,以上两种情况下,都会造成误差。而且这种影响与压力的高低有关。(1)压力较高(p>130Pa,λ<相似文献