一种磁选态铯束管的真空设计方法

密封铯束管是铯原子钟的物理部分,也是一种电真空器件。但是有关铯束管的真空设计方法在文献中很少讨论。本文提出了一种设计方法,该方法基于物理及使用要求。首先根据铯原子束流强度与铯束管内压强关系,得出铯束管的工作压强应当满足的范围,在此基础上以铯束管的静态放置时间的要求为依据,定出材料单位面积平均出气率,进而对溅射离子泵的抽速和结构提出要求。文章内容无论对磁选态还是对光抽运密封铯束管的设计都具有参考价值。     

铯束管超高真空维持特性研究

铯束管超高真空长期维持特性是铯原子钟的关键技术指标之一,真空度会影响铯原子钟的性能指标及寿命.材料表面放气率是影响铯束管真空度的主要因素.在铯束管封装过程中,必须针对不同材料制定相应的真空除气工艺来减小材料的放气率,并在铯束管内安装溅射离子泵来维持真空.本文通过理论分析,得出了铯束管内的工作压力,并测试了溅射离子泵的各...     

星载铯原子钟用高精度频率合成器设计

铯束管是一种复杂电真空器件,为了实现原子鉴频功能,需要外部电路提供频率为9192.631770 MHz的信号激励铯原子跃迁.设计了一种铯原子钟用精确频率合成器,利用DDS原理具有非线性输出特性"AD9858+滤波器"的电路结构,以80 MHz频率信号作为参考信号、输出频率为87.36823 MHz的中频信号,供锁相环产...     

材料高温出气与电真空器件的寿命

本文首先评述了残余气体的量和质对电真空器件性能和寿命的影响。根据电真空器件是静态真空件的特点,指出降低气源的重要性。 分析了:漏、渗透、出气表面化学反应各种气源因素并做了数字比较。认为出气是最根本、最首要的。 说明了电真空器件的出气主要应考虑高温出气。介绍了目前国内外高温出气研究中选择的物理参量,加温方式,出气机制中的问题,以及如何把高温出气数据运用在电真空器件上。 一、残余气体对电真空器件的影响 电子管属于静态真空器件(如果不计吸气剂的作用)。 近年来栅控管、微波管、电子束管、光电器件等几个大类均已发展到…     

金属材料真空性能的鉴别

鉴别电真空用金属材料真空性能的好坏,对电真空器件的生产有直接帮助。通过分析金属材料高温出气的属性,讨论了一种比较实用的鉴别方法。提出了用材料的“本征放气量”和其对应的出气曲线作为衡量材料真空性能的标准,可以较全面地鉴别出材料的真空性能。     

小型磁选态铯束管的抗振动性能研究

分析了铯束管的固有振动特性,得出了铯束管的危险共振频率和结构的薄弱环节,提出了相应的振动加固措施,这些加固措施可以应用到空间铯束管的研制中。设计了铯束管的正弦扫频试验,通过试验结果与仿真结果之间的对比,验证了有限元模型的合理性和有限元分析的精度。     

电子轰击材料出气性能

固体材料在大气中会溶解、吸附一些气体,当材料置于真空环境下,就会因气体解溶、解吸、电子轰击等而发生放气。电真空微波器件广泛应用于加速器、卫星通信、可控热核聚变、全球定位及未来军事前沿的高功率微波武器等方面,其制造过程中非常关键的步骤是真空获得。为提高微波电真空器件研制过程中的管内真空水平,本文研制了高精度真空材料放气测试装置。系统采用小孔流导法测试出气率,极限真空低于5.0×10~(-7)Pa。利用本装置进行了电子轰击材料出气的试验研究。实验表明无氧铜在脉冲电子束轰击下出气速率与电压、频率、脉宽成正比;电子轰击的材料暴露大气后,在电子束轰击下出气速率在短时间内迅速降低到以前的放气率水平。采用四级质谱仪对电子轰击时真空室内的残余气体成分进行了分析,其主要成分为H_2(2),其它成份依次为H_2O(18),N_2(28),和CO_2(44)。对电子轰击材料出气机理进行了分析。金属电离规管进行的电子轰击除气实验研究也证明了这些实验结果。因此利用热阴极或电子枪作为电子发射源,对微波电真空器件收集极、阳极等金属材料进行电子轰击除气,将是制造长寿命高可靠微波电真空器件所必要且可行的方法。     

高纯石墨对铯吸附性能的研究

通过4种类型高纯石墨的吸铯试验,研究了不同结构的高纯石墨吸附铯后的变化情况及原因。在此基础上,提出了作为铯束管吸铯剂的高纯石墨,需要有良好的吸铯性能和加工性能以及高的机械强度。比较分析发现其中一种高纯石墨可以满足铯束管的要求。     

电真空器件清洁处理

电真空器件要求零件和部件表面洁净度高、没有油污。研究在制造真空电子器件工艺过程中油污对电镀、钎焊和衰减材料涂覆的影响。提出采用超声加去油溶液的方式去除制管过程中的油污,确定了电真空器件的清洗工艺,保证其清洁性。降低器件表面的出气率,保证阴极发射水平和电子枪的耐压强度,提高器件的可靠性和使用寿命。     

电真空器件在轨加电时腔体压力变化分析

针对空间用电真空器件在轨加电时会导致电、热和压力性能相互影响的问题,以某型号电真空器件加热筒首次加电时偶尔出现不能正常加电故障为背景,分析了电真空器件加热筒抽气机理及其主要影响因素,建立了加热筒腔体压力变化模型,确定加热电缆引出通道直径和腔体内部材料出气是其主要影响因素。在此基础上,开展了典型产品的腔体内部材料出气量模拟测试和腔体压力变化迭代计算。模拟测试和计算分析结果表明,加热筒首次加电时,腔体内部材料出气量的明显增加和加热电缆引出通道直径的不确定性,是导致电真空器件首次在轨加电过程中偶尔会发生不能正常加电故障的主要原因。     

有油排气系统的改进

以普通油扩散泵一机械泵组成的有油排气系统是当前电真空器件生产中获得高真空的重要手段。由于目前电真空器件在该有油排气系统上排气封离时极限真空都限制在１０－７～１０－６乇，且存在油蒸汽对被抽器件的污染，使许多要求耐高压、高放射率和长寿命的器件的性能不能稳定和提高。 本文试验了由钛升华阱──冷阱──普通扩散泵──活性氧化铝吸附阱－机械泵组成的真空系统的抽气性能。结果表明系统极限真空度用液氮冷却在五～八小时内达到 （５～８） × １０－１０乇，自然冷却达到（３～４） × １０－９乇。并用该试验系统试排了数只 ＴＭ－８５电子管，在基本上不改变原排气工艺规范和不延长排气时间的条件下封离时真空度为 （１～２） × １０－８乇比原系统提高了二个数量级，参数全部合格，试验结果说明，系统的操作步骤对极限真空有很大影响，如在管内采用锆铝吸气剂并适当改变排气工艺规范以适应系统的超高真空性能可能获得更高的极限真空度。     

金属铯真空蒸馏提纯装置的研制

为了保证金属铯能够达到铯束管的要求,根据金属铯中的杂质在同一温度下的饱和蒸气压比金属铯低的特性,采用真空多级蒸馏的提纯方法,研制了一套多级真空蒸馏装置。该装置具有结构简单,蒸馏过程直观,对真空泵组污染小等特点。     

影响铯束管寿命因素的分析

寿命问题一直是国内小型磁选态铯束管的重要缺陷,随着科技的发展,对铯束管的寿命要求越来越长,目前铯束管寿命问题已成为制约国内铯束管发展的技术瓶颈。通过介绍磁选态铯束管的工作原理及影响铯束管寿命的因素,阐述了铯炉内铯的消耗和倍增器增益随工作时间衰减对铯束管长寿命的影响。     

高性能六极型铯束管及其特性的研究

本文描述了一种新设计的六极型铯束管及其特性的研究。这种铯束管采用了“点源”-“点靶”的六极束光学配置,并用长约27cm的无多模干扰的同轴谐振器为Ramsey腔。研究表明,与当今商品铯束管相比,它具有效率高、谐振曲线好、功率频移小以及提高稳定度、准确度的潜力大等优点。     

非蒸散锆-铝16吸气剂及其应用

引言 为了获得长寿命,高可靠的电真空器件,近十五年来,对于新型吸气剂的研制和应用,已经越来越引起人们的重视,并且巳经取得了显著的成效。 实际上,吸气剂可以看成是组装在电真空器件内部的化学泵,其主要作用有以下几点: 1、在排气过程中,特别是在排气结束后的老炼过程中,吸收管子内部剩余的和重新释放的气体。 2、在电真空器件储存和工作期间维持一定的真空度。 3、吸收电真空器件启动和反常工作时爆发性的放气。应用于电真空器件的吸气剂,对它的主要要求是: (1)应该具有高的吸气能力和高的吸气速率,并能牢固地保持所吸的气体和蒸汽。 ( 2)…     

封闭真空系统的压强升高率

本文简述了封闭真空系统压强升高率的特性。并将它应用于判断大型真空系统出气与漏气的情况上。 1.引言 在一个封闭真空系统中(即抽气泵工作一段时间后,将它与真空系统隔离,这时的系统称为封闭真空系统),其内部压强受到系统漏气和内表面出气的联合作用而不断升高,压强升高率随着真空系统的不同情况而表现出不同的特性。根据这种特性可以区分什么因素是妨碍真空系统真空度进一步提高的关键,在多数情况下,都可以得到系统总漏量或出气量。这对大型真空系统的运行是很有意义的。因为在现代大型真空工程中,全面检漏一次要花许多天。另方面对于大…     

真空绝热板部件真空出气性能及机理分析

真空绝热板是近几年发展起来的一种超级绝热材料,其内部真空度的保持是维持其低导热系数的关键因素.真空绝热板中的表面隔膜及内部芯材的真空出气是破坏板内部真空环境引起其绝热性能下降的主要原因之一,本文重点对不锈钢、AF及MF类表面隔膜以及气相二氧化硅和泡沫类芯材的真空出气性能及真空出气途径机理进行了系统的分析,在此基础上提出了降低部件真空出气的有效途径,为优化真空绝热板整体性能奠定了基础.     

星载铯束管内铯炉的力学特性研究

在ANSYS Workbench软件中建立了星载铯束管内铯炉的有限元模型。采用兰索斯法对模型作了模态分析,获得了铯炉的固有频率及振型。利用模态叠加法对模型作了铯炉的谐响应分析,研究了铯炉及其内部关键部件的结构变形与应力分布情况。数值结果表明:炉体主体结构和铯泡支撑体是铯炉力学特性的关键环节,会影响石墨、铯泡和准直器的工作性能。针对结构设计中存在的薄弱环节,提出了对铯炉主体结构和铯泡支撑体进行改进的有效措施。改进后铯炉的力学特性增强,对比铯束管内芯的基频,可避免铯炉不会发生共振。同时,由于抑制了振动对炉体内关键部件的影响,使得铯炉对铯流体的管理能力明显增强。     

磁选态铯束管信号微电流放大器的设计与仿真

通过对铯束管信号特性以及噪声的分析,采用高精度运算放大器OPA128LM,设计了一种可用于铯束管信号测量的放大滤波电路,并且根据需要设计了微电流源,运用Protel电路仿真软件进行仿真调试,使其达到设计要求。     

小型铯束管中Majorana跃迁的成因(英文)

本文对Majorana跃迁现象进行了历史的评述,并对它的产生条件作了一般分析,着重对一种小型铯束管中产生这类跃迁的原因进行了具体的分析。分析表明,在铯束管磁场的几个区域中,都可能激发起Majorana跃迁,但最可能发生于C场屏蔽的束窗口附近。文中还讨论了消除这类跃迁的若干措施。