小型制冷机低温泵设计与研制

小型制冷机低温泵（以下简称低温泵）是七十年代末发展起来的一种新型抽气设备，目前国外已大量生产并在半导体微电子技术、新型材料科学、光学和装饰类镀膜以及空间模拟和环境试验装置等方面得到了广泛的应用。本文简要介绍了这种泵的工作原理、典型结构、操作方法及主要参数和尺寸的设计计算并给出了抽气速率２００００升／秒低温泵的计算实例、技术特性及经济效果，实践结果表明，同获得相同抽气特性的油扩散泵相比，一年可节约电力 ３０多万度，水 １５０００米~3，最后对发展低温泵提出一些看法。     

低温泵降温时间的计算和10000升/秒低温泵的抽气特性

小型制冷机低温泵（简称低温泵）是七十年代发展起来的一种新型抽气设备，目前国外已大量生产 并得到广泛应用。本文简单介绍了这种泵工作原理和几种典型结构并着重分析了冷板受热情况及抽气特 性，最后给出了低温泵降温时间的计算式。理论与实践     

新型HIRFL-800低温泵的设计及热负荷的计算

介绍了近代物理研究所自行研制的新型HIRFL－800低温泵，对其抽速、低温冷凝板和屏蔽板的热负荷进行了具体的分析和计算，肯定了新型HIRFL－800低温泵的设计方案。     

致冷机低温泵中光屏蔽问题的探讨

低温泵一级冷阵对外界热辐射的屏蔽效果将直接影响到泵的抽气速率、极限压强、抽气容量、致冷时间等抽气性能。本文作者从低温泵冷阵的整体结构进行全盘考虑，对致冷机低温泵一级冷阵的光屏蔽性能做了研究．作者用蒙特卡洛方法模拟光子在致冷机低温泵中的运动，从而计算出一级冷阵的光子透射率和二级冷阵对光子的吸收率，以此分析了冷阵表面不同部位上，不同的发射系数对屏蔽作用的影响，并根据不同的物理模型做了对比性计算，同时对部分计算结果进行了实验验证。得到了较为满意的结果。这项研究工作对低温泵冷阵结构的设计和冷阵表面处理工艺的选择具有一定参考价值。     

制冷机低温泵抽速测试方法探讨

本文指出用常规的抽速测试方法来测量制冷机低温泵的抽速是不合理的。根据低温泵的特点以及对低温抽气研究的回顾，对低温泵的抽速测试罩进行了理论分析，并给出了压强的理论计算误差，据此推荐了几种制冷机低温泵的抽速测试方法。本文最后介绍了最新研制成功的ＺＤＢ－１３００制冷机低温泵的抽速测试。     

一种新型结构的致冷机低温泵

致冷机低温泵的抽气效率主要取决于冷阵的结构，为了提高抽气效率，在结构设计上所需采取的措施往往是互相矛盾的，难以协调，致使目前的致冷机低温泵对 Ｈ２、 Ｈｅ、 Ｎｅ这类非凝性气体的抽气效率都较低，这一弱点对于小口径致冷机低温泵尤为突出。 本文着重分析了冷阵结构对致冷机低温泵抽气效率和其它性能的影响因素，提出了结构设计的基本原则，介绍了作者依此而设计出的一种新型冷阵结构的致冷机低温泵。结构设计是借助了蒙特卡洛方法而完成的。作者在口径为φ１５０毫米的致冷机低温泵中使用了这种结构，进行了性能测试，实验结果同理论计算值基本一致。 测试结果表明，该泵对Ｎ２、Ａｒ等可凝性气体的抽气效率为０．３６～０．３７，接近国外同口径致冷机低温泵的最高指标（０．３８），对Ｈ２、Ｈｅ，等非凝性气体的抽气效率达０．２６，大大超过了国外同口径致冷机低温泵的最高指标（０．１３）。     

低温泵降温时间的计算

本文继“低温泵降温时间的计算和１００００升／秒低温泵的抽气特性”［１］的一文后，通过数学处理，用梯形公式进行积分，最后给出降温时间的计算公式。简化了计算方法非易于掌握，可以作为低温泵工程设计的参考。     

低温泵电子束蒸发镀膜机的应用研究

本文在扼要地叙述CDM-450低温泵电子束蒸发镀膜机的性能和特点的同时,计算了ZDB-200型低温泵在蒸发和烘烤除气时的热负载。用SIMS和sEM对几种膜层质量进行了分析,结果表明CDM-450型镀膜机是一种较好的新型镀膜设备。     

基于CFD方法的低温泵热力学设计与数值仿真研究

通过CFD数值仿真的方法对低温泵一级冷阵和二级冷阵降温过程以及稳态平衡过程的热力学情况进行了研究。研究针对低温泵不同的运行工况,导热柱的设置以及冷屏厚度等因素的影响,分析了各种情况下低温泵的温度分布情况。同时文章还对低温泵降温过程分别采用稳态物性和变化物性进行计算,分析物性的定性温度以及低温泵一级冷阵的结构对计算结果的影响。针对DN400低温泵建立测试系统进行降温情况的测试,通过测试和仿真计算的结果进行对比,确认了设计和分析方法的有效性,降温时间的计算误差约为7%。     

低温抽气与再生

低温泵是一种捕集型真空设备，它与分子泵、扩散泵不同，它所抽走的气体不是被立即排出泵外，而是贮存在泵内，所以低温泵是一种贮存式真空泵。因此，低温泵的抽气与再生是使用者十分关心的问题。本文在论述低温抽气机理的基础上，着重讨论了低温泵的抽气容量、再生时间和再生方法。并举例说明低温泵在抽不同气体时的再生时间是不同的。     

《低温真空技术》简介

黑菲尔擅长低温真空,他的著作有相当水平,考虑到低温泵潜在的竞争能力,并已公认为真空获得的方向,本书翻译出版有助于推动国内低温真空技术的发展。全书分十章,除第一章概论外,第二章是重点,作者提出有关分子流状态下渐变截面,尤其在有低温面时如何计算真空元件的传输几率,这便是黑菲尔理论和方法,它奠定了低温泵的设计和计算。第三～七章涉及低温条件下的气-固界面问题和低温吸气机理。第八章是低温泵具体的设计和计算。第九章有关低温泵的结构考虑,第十章全面阐述低温泵在科学技术和工业领域的应用。 本书结构严谨,学术水平高,并且阐述极…     

低温泵在热工工艺中的应用

介绍了低温泵在热工工艺中的应用情况。即低温泵在小型真空炉和大型真空炉中的应用。引人注目的是低温泵的应用范围已涉及到温度高于1500K 的领域。说明了设计技术条件、热负载的处理、热负载的计算方法、抽速和流导。简介了在真空炉中的具体应用。     

新书介绍──《现代低温泵》

高香院编著西安交通大学出版社出版各地新华书店经售定价3.45元 该书突破低温与真空两大学科原有的学科界限,将低温技术和真空技术两者的有关基础理论与设计方法结合在一起,内容深入浅出。该书由西安交通大学低温技术教研室高香院副教授编著。 全书共分两篇八章。第一篇,现代低温泵的理论基础;第二篇,现代低温泵的原理、设计计算和结构。八章内容:一、真空技术中的稀薄气体理论;二、固一气介面现象;三、现代低温泵的热力学基础;四、低温泵的类型;五、低温吸附泵;六、现代低温泵的抽气原理及计算;七、现代低温泵真空腔的结构及设计计算;八、…     

低温泵在超高真空炉中的应用实例

十多年前开始在真空电子技术相关工艺设备中应用低温泵、干泵无油系统来获得超高真空,效果满意。这次尝试将低温泵快速、洁净和可靠的独特优势应用到真空炉中。将低温泵并入真空系统中,达到清洁的超高真空环境。本文以实例介绍了低温泵在超高真空炉中的应用;重点介绍了低温泵真空系统的设计思路,真空系统的主要配置和注意事项,低温泵的选型计算,并用图示方法详细介绍了低温泵系统的安装、使用和维护等环节。对同类真空炉的研发和低温泵的应用都有参考价值。通过严格把关各研发环节,按照超高真空规范进行清洗,除气和烘烤,最后真空炉的极限压力达到了2×10~(-7)Pa,将常规的真空炉极限压力延伸了近一个数量级。     

HIRFL-800低温泵快速再生系统研究

针对HIRFL-800低温泵自然再生时间较长的特点,运用电加热快速再生原理设计了一套快速再生系统,将低温泵再生时间由六七个小时缩短至四个多小时,以提高维护效率,为重要实验的进行节省时间。该系统采用在低温泵低温板和屏蔽罩上永久固定加热电阻加热的方案,通过对低温板和屏蔽罩的加热功率进行自动控制以使其平缓升温。通过对再生所需加热功率进行计算并运用ANSYS软件模拟低温泵低温板和屏蔽罩终态温度分布,反向验证了加热功率的可靠性。     

CFETR堆芯真空室抽气系统的初步设计

根据中国聚变工程实验堆(CFETR)堆芯真空室的尺寸、偏滤器工作气压及抽气要求,模拟计算出低温泵在偏滤器口对燃料粒子的有效抽速约43 m~3/s,运用粒子平衡法计算出堆芯真空抽气所需的低温泵的数量,并验证了氦灰抽除的可行性和分析了低温泵对氚滞留的情况。通过计算堆芯真空室抽极限真空所需要的抽速和前级抽气系统的平均有效抽速,初步设计了维持泵的数量和预抽气的前级泵组。CFETR堆芯真空抽气的初步设计为后续真空系统的工程设计及建造提供了理论依据。     

可换式抽气面结构的致冷机低温泵

本文设计了一种口径为φ２００毫米的可换式抽气面结构的致冷机低温泵，粘有吸附剂的抽气板用可拆紧固件固定，具有易装和更换的优越性，其冷阵结构使非凝性气体易流向吸附剂材料。作者分析了冷阵结构与低温泵抽气性能的关系，并用Ｏａｔｌｅｙ—ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ方法对一、二级冷阵结构参数进行了优化，使该泵抽气效率的设计计算值达到了较高水平，对 Ｎ２为０．４０， Ｈ２为０．２２５，尤其对 Ｈ２，远远超过了国外同口径致冷机低温泵的最高指标（０．１５）。     

低温泵的特性(Ⅰ)

一、序言 最近极低温技术有了很大的发展。自从以液氮为冷阱,极低温真空技术方面得到应用以来,这种技术正被广泛地用于宇宙空间模拟室。 关于低温泵的应用,我国(日本──译者注)与外国相比,已经落后了一步。前年电气试验所对低温泵进行试制,并介绍了其性能。目前有很多外国的关于极低温技术和低温泵方面的技术报导。通过中川所著的综合论文,使得大家对极低温技术和低温泵有了概要的了解。 正当国内、外对低温泵最感兴趣的时候,我们自己也设计了极低温发生装置,并将其装配组合,试制成功一台低温泵,并测定了它的各种性能。在这里向大家介绍一…     

低温泵的特性(Ⅱ)

一、序言 近年来报告了许多关于低温泵基本特性的实验结果,并且也曾将低温泵用于大容量排气方面,比如用于宇宙空间模拟室等。然而,除此之外的实用低温泵尚在试制阶段。为了有效地发挥低温泵的特点,使其用于镀膜机的排气,我们曾进行了实验,其结果的一部分已经向大家报告过了。 这里,再向诸位介绍一下其后我们所得到的关于低温泵的特性方面的实验结果。 关于极低温冷冻机(4.2°K时冷凝输出功率为10W)型低温泵和注入液氦型低温泵,我们以前已经报告过了。最近,我们又试制了一台使用吉福德一麦克马洪(Gifford—Memahon)循环式冷冻机的低温泵,并…     

带小型制冷机的低温泵

介绍了用小型制冷机冷却的低温泵的抽气原理及基本结构，同时还介绍了低温泵的一些应用。低温泵一般都采用二极Ｇ－Ｍ循环或改进的索尔维循环制冷机。第一级冷头冷却防护板和冷凝水蒸汽的辐射屏蔽，防止对低温板的热辐射；低温板用第二级冷头冷却，除Ｎｅ、Ｈ２、Ｈｅ被活性炭吸附外，它可冷凝其余的大部分气体。低温板的抽气速度可用统计方法求出。本文还介绍了典型的低温泵的使用方法。