压力小于10~(-11)托真空系统的材料预处理及平均出气率

本文叙述一个压力小于10-11托金属超高真空系统的材料预处理;介绍了用升压法测量材料极低平均出气率的操作方法;对测量误差和测量结果作了分析和讨论。 一、引言 真空系统所能达到的极限压力P=P0+ [托][1]。式中:P0为泵本身的极限压力(托);Q0为空载时,经常时间抽气后真空室内的气体负载[托·升/秒];S为泵对真空室的有效抽速[升/秒]。 要降低真空系统的极限压力P,靠降低泵的极限压力P0还不够,还必须设法减少真空系统的气体负载Q0,或增大泵的有效抽速S,但有效抽速S的增大要受到结构和成本等多种因素的限制,一般不可能成数量级增加。 如果…     

粒子加速器部分结构材料常温真空出气率

在超高真空条件下,容器内的压力近似表达为 P=Po+Q/S式中, Po是,高真空泵的极限压力,S是高真空泵的有效抽速,Q为气载。它主要包括自器壁漏入的气体及材料放出的气体。在合理的设计与加工工艺条件下,漏气可以不考虑,因为在最终抽空时,它已被检查出并设法消除。高真空时P　Po,则P=Qo/S式中,Qo是材料总出气率(托·升/秒),Qo=Aq,A是材料暴露在真空中的表面积(厘米2)、q是材料出气率(托·升/秒·厘米2)。因此,q是设计任何一个高真空或超高真空系统所必不可少的参数。 q与材料种类有关,与材料的处理工艺有关。在一定的预处理条件下,我们对…     

极高真空的获得和测量

简介 任何真空系统的性能,都是由真空室的材料、泵和真空计的选择而确定的。获得极高真空(低于10-9帕)的首要条件是使用放气率低的材料。现有的不锈钢和因康镍合金是合适的,这种合金在适当条件下,对于氢的放气率低于10-10帕·米·秒-1(10-13托·升·秒-1·厘米-2)。其次,要确切地了解泵和真空计的低压性能。由于测量和抽气极限之间互相干扰,满足后一要求常常是困难的。我们利用了低温泵提供压强与抽速以及低的已知放气率的材料无关的特点,获得了低于微微帕范围(10-12托)的压强,而且可以容易地求得任何测量装置的低压极限。沿用这种方法,我们…     

国产LD_2铝合金管模拟北京正负电子对撞机束流管道的抽气实验

用一个有效抽速为２４升／秒的高真空泵对一段２．５米长、截面约为５０×１８０准矩形的国产ＬＤ２ 型铝合金管，模拟电子贮存环束流管道进行了抽气实验。经过１５０℃、２４小时烘烤和Ｂ—Ａ规的充分 除气，真空度达到５ × １０－１０托、放气率相当于 １０－１３托·升／秒·厘米２。管虽经挤压成形，但内表面光 洁度并不高，而且只采用了一般常规的清洗方法。实验结果表明，铝合金的放气率相当低。我们推荐它 作为超高真空容器材料时，在有条件就地烘烤１５０℃、２４小时的情况下，可选取５×１０－１３托·升／秒·厘米２的放气率。当然，对于专门为电子贮存环加工和处理的铝合金管，可达到更低的放气率。本文将扼要地 介绍这项工作的某些细节。     

有关真空检漏系统几个参数的探讨

在真空检漏元件的灵敏度满足需要的前提下,真空检漏系统直接影响检漏的准确性和可靠性。本文分析了真空检漏的基本原理、有关响应的数据和图线,提出了有关真空检漏系统几个参数的探讨意见。 一、试件处真空检漏方程式 1.检漏方程式 一般的真空检漏系统如图1所示。设试件的总漏率为Q托·升/秒,而某个漏孔漏率为q/托·升/秒,该漏孔对示气和空气漏率比为 k,扩散泵对示气和空气抽速之比为n1(n1=S示/S)。当示气对准漏孔q施气时,系统中空气和示气的压力均将变化。若检漏器对示气和空气的灵敏度之比为f,则检漏器所显示的总压力读数为 P=P1+fP2( …     

一些国产真空材料放气率的测试

本文在实验基础上给出了近30种材料的放气曲线及其数据,其中一部分是实用而目前国内又缺少实验数据的材料,文中并对试验装置作了介绍。 一、测试目的 在设计真空系统时,首先要计算出系统所必需的有效抽速。它由下式确定:式中: S—系统的有效抽速 ∑Fq—系统内材料的放气率总和     

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…     

锆铝吸气泵在高温钼丝炉上的应用

近年来,用锆铝消气剂带制成的吸气泵问世了,78年冶金部有色金属研究院试制成功了φ3口径,对氮抽速750升/秒、对氢抽速4000升/秒的金属系统锆铝吸气泵。这种泵有没有实用价值?能否应用于稀有冶金方面的真空高温炉上?这是非常令人感兴趣的问题。为了解决这个问题冶金部有色研究院和上海真空泵厂共同研制了一台配用锆铝吸气泵的超高真空铂丝炉。 上海真空泵厂曾生产一种超高真空两用炉;技术指标是最高工作温度1200℃,有效加热区φ250 ×300mm,极限真空度为5×10-9托。它的真空系统是采用钛离子泵和升华泵为真空获得手段。炉子价格在9万元左右。…     

玻璃扩散泵的新发展(Ⅲ)

本文对超真空玻璃油扩散泵获得大抽速作了一些分析,认为采取扩大泵的腔体和进气口径是克服玻璃材料强度差,获得较大抽速的两种好办法。并介绍了两种新型超高真空凸腔玻璃油扩散泵的设计和特性,泵的极限真空是1x10～-15乇,抽速分别是550升/秒, 850升/秒。 一、概述 油扩散泵增加抽速,除在结构上改进外,最有效的途径是扩大泵径。扩大泵径目的是为了使各级喷咀得到大的过流面积和大的进气口径,大幅度地增加油扩散泵的抽速。影响油扩散泵高真空抽速的主要部分是顶喷咀的过流面积,对顶喷咀来说,为了有利于气体分子的扩散,要求工作的蒸汽流是高速…     

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…     

300升/秒真空电机机械增压泵的设计及性能研究

一、研制目的及国内外情况简介 机械增压泵是一种中真空获得设备。由于它具有启动迅速,运转平稳,振动与噪音较小和在10-1～10-2托范围内具有较大的抽速等特点。因此它在国内外都获得了飞速的发展。 目前国内生产的机械增压泵产品规格有: 150升/秒、 600升/秒、 1200升/秒、2500     

非平衡态分子流环境中的真空测量

在真空物理中,通常假定被抽容器中的气体处于热力学的平衡态。气体温度和密度分布是均匀、各向同性的,在任何位置分子的速度分布相同。这是一种理想状态,它意味着被抽容器或是真有很大的体积、等温抽气面的面积相对容器表面积说来十分小、可以忽略抽气作用对平衡状态的干扰;或是一般抽空后密闭的等温容器的器壁不具有抽气性能。在这种平衡状态的气体中,对某一个表面的分子入射率(分子数/秒·厘米~2)与此表面的法线的取向无关,这是一般真空测量建立的基础,也是通常真空物理中一些定律赖以成立的条件。这是气体压强(P)、流量(Q)、分子密度(n)、流导(C)、抽速(S)具有明确意义的前提。     

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。     

口径φ200毫米超高真空氟橡胶插板阀

大口径插板阀,使用氟橡胶密封。由于氟橡胶有可凝物挥发出来,且出气率较高,会影响系统的极限真空,也可能会污染系统;因此在无油超高真空系统的设计中采用氟橡胶阀时往往很谨慎。分子束外延系统由分子筛吸附泵、升华泵(抽速7000升/秒)和三极式溅射离子泵     

提高旋片泵抽气速率的探讨

前言 旋片式机械真空泵是目前国内外生产和应用较多的一种泵。我们合肥工大真空 专业74级师生,在南京真空泵厂开门办学过程中。在南泵和沈真所领导、工人、工 程技术人员的指导下,对旋片式机械真空泵抽气速率计算公式及有关数据进行了初 步计算和探讨。 一、抽气速率的定义: 在一定压强、温度下,单位时间内泵从被抽容器内抽除的气体体积,简称抽速。常用“S”表示。 1.名义抽速S名: 泵设计时所选定的标准抽速(760乇时旋片泵应达到或稍超过的抽速)。根据部颁标准,我国2X型旋片泵抽速系列有以下九种(单位:升/秒) 0.5、1、2、4、8、15、30、70…     

电离升华泵的几种新颖高效电离器

一、概述 电离升华泵由于结构简单、价格低兼以及启动压强较高,目前在各种需要清洁高真空或超高真空的场合已获得广泛的应用。电离升华泵中,惰性气体主要依靠电离器离解成离子后抽除的,因此提高电离器的效率是提高这种泵对惰性气体抽速的重要措施。 电离器的抽速由下式(1)决定 Sj=0.193ajK,Ie(1)式中S为抽速(升/秒),a为离子的吸附几率,K为电离灵敏度(托-1),Ie为阴极发射电流(安培),足标j表示对惰性气体的种类。 由(1)式可知,提高电离器抽速的途径为:1.提高离子的吸附几率;2.提高电离灵敏度;3.适当增加阴极发射电流。 离子吸附几率与吸附…     

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)     

超高真空泵

1.导言 真空系统内部是一种动平衡状态,一方面由气流而另一方面由抽气来决定剩余气体的压力和成份。因此,系统内部气体质量的变化,可以用物质守恒方程来表示 式中V=系统容积、 P=压力, Q1=一用压力X容积/秒表示的气流 Qp=同样用压力 x容积/秒表示的 每秒被抽气体量 大多数实用的泵都是连续工作的,我们可以对所谓的抽速S定义为 S=Qp/P(t)。S的量纲是单位时间的容积,对于多数泵来说,在全部工作压力范围内,它具有保持恒定的有效性能。因此方程(1)可改写为 如果Q1是常数,则对上式进行积分可得这意味着在时间常数 V/S下,压力按指数律地下降…     

基于分压力测量的真空材料放气率测试方法研究

在实际工程应用中,除了需要知道真空材料的总放气率之外,往往还关心的是材料放出的某种单一气体的放气率.为此,本文提出了基于分压力测量的真空材料放气率测试方法,通过采用四极质谱计测量小孔两端的分压力来测试单一气体的放气率.基于该方法设计了测试装置,主要由真空抽气系统、双通道气路转换测试系统、压力测量与质谱分析系统三部分组成.该方.法的提出可以解决测试材料单一气体放气率的问题,同时也提高了测试结果的准确性.     

波纹管密封机械真空泵的研制

本文介绍了波纹管密封真空泵的研究。BMB-25型泵采用悬臂摇摆式结构,由主轴的斜端部分驱动草帽状的活塞转动且作上下摆动。用不锈钢波纹管作轴密封,气密程度取决于密封结构和泵的材质。活塞法兰盘上开有槽,槽中装有固定隔板。隔板固定于上下泵盖,这样就使活塞把泵腔分成进气腔与排气腔。活塞的上下两面均可进气或排气。一台泵的进气腔与排气腔可自行串联或并联使用。作为粗真空泵,串联时抽速为25升/秒,压强<15托,功率4千瓦;并联时抽速为50升/秒,压强<30托,功率5.5千瓦。泵的转速均为1440转/分。此泵也可组成机组使用,两泵串联时压强<5×10~(-2)托。文中给出抽速曲线和性能测试结果。