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…     

真空材料的放气──Ⅱ

这是我们教育丛书中的一篇论文:在学校和学院中真空科学和技术的理论和实践。 本文第Ⅱ部分研究放气率的测量方法。详细说明所选用材料的测试结果。对用于超高真空的材料,本文还探讨一些减少放气率的方法。 1.序言 在任一个无漏气并达到平衡的真空系统中,压强决定于系统总的放气量和泵的抽速。 P = Q/S托这里Q是总放气量(托·升/秒), S是抽速, (升/秒)。严格地讲,这个公式只有对系统中一个独立的部分才是正确的。在这部分中分子流是主要的。从表面放出的气体进入这部分体积之中而后又由于抽气而流出这个体积。对于有大的温差存在的情况,例…     

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…     

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…     

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)     

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( …     

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…     

涡轮分子泵与钛升华泵的组合真空系统

涡轮分子泵，钛升华泵各自对不同种类的气体有不同的排气性能。利用它们的特性来互相弥补彼此间的缺欠而获得低的极限压强和大的抽速。本文叙述了这种装置的设计方法和试验情况。从设计出发点至达到的预想效果都进行了较系统的介绍。该装置得到了满意的效果，获得１０－１１托的极限压强，对氮气或空气的抽速为３０００开／秒左右，而对于氢气的抽速为１万升／秒。并对涡轮分子泵和钛升华泵联用的系统获得超高真空的方法进行了讨论。     

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。…     

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…     

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…     

超高真空氦蒸发低温泵

叙述了抽汲活性气体和重惰性气体用的超高真空预热低温泵。气体在被氦蒸汽冷却到温度20—22K的表面上冷凝。泵抽汲氮气的速率为2400升/秒,起动时间为12分,极限压力<10~(-9)帕,液氦流量为1升/时。     

溅射离子泵的寿命试验

ＫＥＫ质子同步加速器的予注入器用了四个１０００升／秒的溅射离子系来抽双等离子体离子源的大量气体负载。为了估计泵单元的寿命，一个５００升／秒二极溅射泵在大约３×１０－５乇氢气压力下运行１０００小时以上。泵单元稍微作了改进以防止钛阴极板的变形。抽速由一个１Ｃｍ直径的园形小孔的两边压差来确定。即使钛板几乎没有变化，但抽速从开始时的５００升／秒减小到试验终了时的３５０升／秒。化学分析表明氢分子不是均匀地扩散在整块钛板上的。     

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     

前级真空泵抽速对涡轮分子泵抽空性能的影响

一、前言 涡轮分子泵是一种能获得清洁超高真空的真空获得设备。它具有在极宽范围内抽速恒定、对被抽气体无选择性、起动快、操作方便等特点,目前已广泛应用于高能物理,表面物理,等离子体技术,各种分析仪器,电真空器件生产和真空技术各领域。 目前所生产的涡轮分子泵,是必需在有前级泵的条件下工作的真空泵。实验表明,由于级泵抽速的不同和前级泵联接管道的差异,对涡轮分子泵的性能测试结果有较大影响。涡轮分子泵的性能测试规程,规定其前级抽速是涡轮分子泵对不同气体名义抽速的 0.02至0.1倍。据此,如测定110升/秒抽速的涡轮分子泵性能时,…     

空冷型涡轮分子泵的研制

本文介绍新研制的空冷型涡轮分子泵系列。性能测试和现场试验与过去的水冷型相比，在抽速、压缩比、极限真空、剩余气体、振动、噪声等方面都得到了等于或超过以前的结果。新型空冷涡轮分子泵的特点是： （１）不需水冷，所以安装和操作简单，而且可靠。 （２）润滑油的寿命长，超过一年。 （３）与溅射离子泵和冷凝泵等其他超高真空泵相比，运转和维护费用最低。 该新系列的研制是把日本岛津多年经验的飞机用高速转动机器和各种真空机器的设计、制造技术为基础而实现的。同时还研制了具有不同特点的控制回路和保护回路的泵用高频电源。因为涡轮分子泵既适用于无油反复抽降，也适用于长时间超高真空抽气，所以可望广泛应用．目前研制的空冷涡轮分子泵有抽速 ２２０升／秒、４５０升／秒和１４５０升／秒三种规格。     

玻璃扩散泵的新发展(四)

本文介绍一种新型的玻璃汞扩散泵的结构和特性。新汞泵的极限真空用Redhead磁 控规(DE1-3)测得 1×10-13乇, 二只汞泵的抽速分别是120升/秒和 240升/秒,最大 前级耐压为1乇。 一、概述 玻璃汞扩散泵由于具有工作液的热稳定性好,汞蒸汽容易被液氮冷俄捕集的优点,因而能获得比玻璃油扩散泵更高的真空度,适用于建立简单的极高真空玻璃系统。玻璃汞扩散泵还用于麦克劳校准系统,气体分析系统和充汞离子管的排气等方面。但是,由于汞蒸汽有毒和使用时需要液氮冷讲,因而在使用上受到限制,很大程度上已被油扩散泵代替。但在上述特殊要求的真空系统…     

直联式无油机械真空泵的研制

本文介绍了我所研制成功的WY-6直联式无油机械真空泵。文中主要阐述了对该泵各项性能的测试结果与分析,并对增压级的残余气体进行了质谱分析。通过测试得出:该泵作前级时,实际抽速S_(max)=4.5升/秒,极限压强P_o≤60托;作增压级时S_(max)=8升/秒,P_o≤3×10_(-4)托。经700小时累计运行及56小时连续运行,情况良好,性能稳定。目前该泵已在用户的实际工况中使用。     

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…     

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。