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．     

一种8.0×105 L/s大抽速钛吸附泵的设计

结合中国环流器2A装置(HL-2A)中性束注入器真空系统的设计,介绍了一种可用于加速器等实验室的通用大抽速真空系统的主泵--钛泵的设计和计算,采用的单元式结构对于要求大抽速、高真空的工业和实验装置都具有重要意义和实用前景.     

CSNS离子泵性能测试

中国散裂中子源(CSNS)加速器由直线加速器,LRBT(直线至环输运线)、RCS(快循环同步加速器)和RTBT(环至靶站输运线)构成~([1])。为了维持加速器的真空环境,在各区段采用了141台各种型离子泵作为主抽泵。离子泵的极限真空和饱和抽速性能直接影响加速器是否能够获得良好的真空。在离子泵安装之前,我们对每个型号的离子泵进行性能测试。本文详细介绍了离子泵性能测试方法。经过测试的离子泵,安装到加速器上均能正常工作,动态真空满足设计指标。     

微型复合溅射离子泵的设计研究

本文介绍了一种非蒸散型吸气剂（NEG）与微型溅射离子泵（SIP）集成构成的微型复合溅射离子泵。测试结果表明，当吸气剂激活后，复合泵的抽速达到0．45L／8，比未加吸气剂的同型溅射离子泵抽速提高了28％。该复合泵使真空器件的真空维持效果良好，可广泛应用于中小型的密闭真空器件中。     

新型分子增压泵的性能测试

本文详细介绍了新型分子增压泵的测试方法,对分子增压泵的极限真空、返油率、抽速及工作频率等性能进行了测试分析.测试结果表明,该泵可以在过渡流段替代罗茨泵来获得清洁真空系统.在兰州重离子加速器TR2终端真空差分系统前两级选用了新型分子增压泵,并根据测试结果确定其工作频率.最后给出了在TR2终端真空差分系统使用分子增压泵后的实验结果,表明该泵能够满足清洁、大流量差分真空系统的使用要求.     

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。     

实验低温冷板抽气装置性能测试及分析

本文详细介绍了放置在100 MeV强流紧凑型回旋加速器主磁铁谷区的实验低温冷板抽气装置的设计,并加工了实验低温冷板性能测试罩,对实验低温冷板内置及外置情况下的抽气参数如抽速、极限压力、抽气容量等参数进行了测试,并对两种不同情况下的测试结果进行了分析比较。结果表明,内置抽速为外置抽速的2.67倍,外置极限真空为内置极限真空的2.75倍,结合100 MeV强流紧凑型回旋加速器的实际情况,100 MeV低温板系统的理论抽速与入口综合流导之比应满足1.1倍工程设计要求。     

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。     

40T混合磁体外超导磁体杜瓦真空系统设计

根据40 T稳态混合磁体外超导磁体杜瓦对真空的要求,对杜瓦真空系统进行了设计计算,计算结果如下:杜瓦真空系统包括粗抽泵机组和主泵机组,其中粗抽泵机组由两套ZJ-70罗茨泵和2XZ-15直联式旋片真空泵组成,可将杜瓦真空抽至1 Pa;主泵机组由两套F250/1500涡轮分子泵和2X-30旋片式机械泵串联组成,可将杜瓦真空...     

EAST-NBI用差分式低温冷凝泵的设计

为了维持EAST-NBI内的真空环境以满足中性束生成与传输过程对真空压力分布的要求,设计了EAST-NBI用差分式低温冷凝泵.本文概述了中性束注入加热的原理以及EAST-NBI真空系统的组成,详细阐述了EAST-NBI用差分式低温冷凝泵的结构设计,抽速和冷凝面积的确定,液氦系统和液氮系统热负荷的计算等关键问题.该差分式低温冷凝泵通过在EAST-NBI综合测试台上进行大量实验验证,完全满足EAST-NBI对真空系统的要求.     

1.3 GHz 9-cell超导腔加速组元的真空系统

设计了1.3 GHz 9-cell超导腔加速组元的真空测量系统、恒温器隔热真空获得系统、束流管道真空获得系统并成功运行。通过外推法计算隔热恒温器的放气率并计算设计隔热真空的配泵方案;采用质量流量控制器控制对超导腔的粗抽气抽速,保证流动为层流模式以防止微尘反流污染超导腔洁净度;使用基于蒙特卡洛实验粒子法的Mol Flow+软件对束流管道内的压力分布进行计算,保证所配真空泵可以满足超导腔对真空的要求。最后经过实际测试,该真空系统满足1.3 GHz 9-cell超导腔加速组元的运行要求。     

HL-2A装置中性束注入器高抽速钛泵及其实验运行分析

针对中性束注入等离子体加热过程中的高真空条件要求,借助于国际合作方式,我们为HL-2A 装置中性束注入器设计了一种大吸附面积的高抽速钛泵系统.钛泵系统抽速设计值为30万L/s,由两台大泵和一台小泵组成,两台大钛泵分别置于注入器主真空室左右两侧,小钛泵置于注入器副真空室右侧.运行实验结果表明,钛泵完全满足HL-2A中性束注入实验的要求.本文主要介绍了钛泵的工程设计和实验运行结果,简要分析了HL-2A装置中性束加热系统高抽速钛泵的运行特点.     

超高真空大抽速复合分子泵的设计

本文介绍了一种超高真空大抽速复合分子泵的研制,该型分子泵转子采用了涡轮叶片与螺旋槽式牵引级的复合结构,由整体加工而成。文中重点介绍了复合转子的设计及优化,并对定片隔环一体型结构与复合底盘结构的设计以及改进进行简要介绍。该型复合分子泵的抽速比同口径涡轮分子泵高10%左右,同时具有更高的压缩比与抗前级压力,可以在100Pa的真空压力下启动,排气端不需要匹配较大的前级泵就可满足抽气要求。该型分子泵动平衡性较好,结构简单,集成性较高,整机的制造成本相对涡轮分子泵更低。     

上海光源溅射离子泵性能测试

本文详细介绍了上海光源常用溅射离子泵性能测试的方法和原理,并对极限真空度,有效抽速,洁净度进行了测试.结果表明,溅射离子泵的极限真空度测量值都满足≤5.0×10-8Pa的指标要求.SIP200和SIP400的氮气再生抽速最大值均超过了各自的名义抽速,对惰性气体(氩气)的饱和抽速最大值也超过了名义抽速的60％.通过四极质...     

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.     

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。     

抽速为20000升／秒的低温真空泵

这台低温真空泵是GANIL的真空系统。GANIL是建在法国卡昂的一座粒子加速器，它主要由两台分离扇形回旋加速器组成。为了抽空总表面积约1000米^2，决定安装抽速为20，000升／秒的低温真空泵。     

NEG泵抽气性能仿真模拟与测试系统设计

烧结型非蒸散吸气剂(NEG)泵HV400具有对氢及氢同位素有很高的亲和力,即使室温状态下也能发生吸附效应。为了适用于EAST托卡马克中性束注入器工作条件下稳定抽气,针对HV400的抽气性能开展了模拟仿真和实验研究。采用Molflow软件仿真分析了工作状态下不同进气量的压力分布规律与抽气性能,得到了系统平衡压力与进气量以及抽速随着平衡压力而变化的特性曲线,发现三种气体在10^-3～10^-2 Pa时抽速有微小起伏,表明HV400对H₂、CO₂和N₂抽气性能稳定,评估结果与实际抽速相比误差分别为1.95%、3.13%和2.09%,均在合理误差范围内。基于标准化流量计法完成了NEG泵抽速测试系统设计与平台搭建,并进行了抽速性能测试实验,实验结果与仿真模拟都验证了系统设计的可行性,且在10^-3 Pa量级下抽氢效果最好,为NEG泵在中性束注入器的真空系统设计提供了理论依据和技术支持。     

中性束注入器真空系统设计

中性束注入器（NBI）真空系统的性能对束传输效率以及整个束线内相关部件的使用寿命与使用安全影响极大。本文结合中性束注入器对真空系统的要求，对真空室的结构选择及气源分布进行了分析并对各气源的气量大小进行了计算。为NBI设计了一套以4．2K液氦低温冷凝泵为真空主抽泵并配以涡轮分子泵机组的抽气系统，采用此真空系统的NBI系统具有良好的真空性能。     

溅散离子泵的研制

引言 粒子加速器、空间技术、电子工业等广阔的科技生产领域对无油超高真空的要求,推动了无油真空系统的研制和发展,它的使用已日趋普遍。作为无油真空系统的主泵溅射离子泵受到了更多的注意。我们在六七年试制40e/S普通二极泵的基础上,一年来又设计和投产了10e/S、25e/S、50e/S、100e/S、200e/S、等五种离子泵。我们就泵的结构、磁场强度、工作电压对性能的影响进行了实验,并着重制作了多种泵芯,对如何提高离子泵抽除惰性气体的性能作了一些探讨。 本文简要介绍离子泵的结构设计,性能测试,较详细地介绍了提高离子泵抽除惰性气体性能等工…