蒙特卡洛法在HIRFL-CSR钛升华泵设计中的应用

介绍了用蒙特卡洛法计算HIRFL-CSR钛升华泵对于不同气体吸附系数在分子流条件下的吸附概率,并分析了挡板的形状、位置设置对于吸附概率的影响.通过实验测试,发现HIRFL-CSR钛升华泵对H2的抽速与计算值接近,证明用蒙特卡洛法模拟计算、设计钛升华泵是可行的.     

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,…     

溅射离子泵对N2和CO抽速的理论计算

根据潘宁放电机理，导出溅射离子泵抽速的理论公式。讨论了抽速对各种放电参数的依赖关系。计算了离子泵对Ｎ２和ＣＯ的抽速。计算结果和实验测试以及经验公式的结果有较好的符合。     

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.     

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。     

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。     

一种基于CF400接口分子泵抽速测试装置北大核心CSCD

针对国产化大抽速分子泵测试需求,研制出基于CF400接口分子泵抽速测试装置。采用量程为10~10-9 Pam3/s的复合型标准气体流量计提供可变的标准流量,仅用流量法实现了测试罩内气体压力处于10-1~10-7 Pa范围的抽速测试,而传统测试方法采用标准流导法和流量法相结合实现该范围的测试;装置集成了在线真空校准功能,用磁悬浮转子真空计作为参考标准,实现在10-1~10-4 Pa范围内对测试罩内气体压力的直接测量及副参考标准电离真空计的在线校准。研制的装置与原有测试方法相比较优点主要为:采用一种方法实现了分子泵抽速测试;在线校准技术解决了原有测量过程电离真空计灵敏度系数发生变化引起测量结果出现的较大偏差;实现对不同气体抽速的直接测量,避免原方法只能给出等效氮气测试结果的不足。实验结果证明,装置对分子泵抽速的测试范围为3000~5000 L/s,测量结果的合成标准不确定度为2.2%~4.4%。     

提高溅射离子泵抽速的研究

按抽气过程推出了溅射离子泵的抽速公式。实验研究了阳极结构、阴极材料对提高抽速的作用。通过离子泵抽氩清洗后抽速提高现象的分析研究.证实了阴极材料表层成分对离子泵抽速有几倍的影响;钛阴极的泵在抽氮气达到稳定值后,阴极表层即盖满 TiN,而泵的正常抽速是离子溅射 TiN 生成的钛原子在阳极表面抽气提供的。研究表明,理想的离子泵阴极材料不仅应当溅射率高,溅射膜有高的吸气性能,而且应对入射的被抽气体原子有足够高的扩散能力。     

几种计算真空泵抽速公式的物理意义及其相互关系

为研究真空泵(以下简称泵)的理论,进行制造质量的鉴定和使用的选择,都必须测定泵的抽速。因此,明泵的几种抽速公式的物理意义及抽速公式之间的相互关系,对于抽速公式的选用会有很大盒处。目前测定泵的抽速,采用定容法或者定压法,其中定压法尤为普遍。无论是定容法或者是定压法,为测定出准确的系的抽速值,在实际测定系统中,都要有一定容积的容器(称测量罩),并且把泵直接地联到容器上。这样,在测定泵的抽速时,必须考虑实际测定系统中各元件〔如针阀,压力计,测量罩,被试泵等)本身条件对测试结果的影响,否则不能获得泵抽速的正确值,也不能清晰的…     

大型钛薄膜吸附泵的抽速测试装置

叙述了２×１０￣５Ｌ／ｓ钛升华泵的一种抽速测试方法，介绍了实验原理和测试装置设计。     

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…     

一种基于CF400接口分子泵抽速测试装置

针对国产化大抽速分子泵测试需求,研制出基于CF400接口分子泵抽速测试装置。采用量程为10～10~(-9) Pam~3/s的复合型标准气体流量计提供可变的标准流量,仅用流量法实现了测试罩内气体压力处于10~(-1)～10~(-7) Pa范围的抽速测试,而传统测试方法采用标准流导法和流量法相结合实现该范围的测试;装置集成了在线真空校准功能,用磁悬浮转子真空计作为参考标准,实现在10~(-1)～10~(-4) Pa范围内对测试罩内气体压力的直接测量及副参考标准电离真空计的在线校准。研制的装置与原有测试方法相比较优点主要为:采用一种方法实现了分子泵抽速测试;在线校准技术解决了原有测量过程电离真空计灵敏度系数发生变化引起测量结果出现的较大偏差;实现对不同气体抽速的直接测量,避免原方法只能给出等效氮气测试结果的不足。实验结果证明,装置对分子泵抽速的测试范围为3000～5000 L/s,测量结果的合成标准不确定度为2.2%～4.4%。     

制冷机低温泵的抽速测量

为了简便地、正确地测定制冷机低温泵的抽气速率，回顾了泵的抽速测量发展过程和现行测试规范的制定。分析了制冷机低温和扩散泵特性的相似性。认为测试罩的几何尺寸、进气管的位置与进气管的位置与进气方强的正确测量。它们都与本征抽速的测量方法有关。用两种测试方法对我们研制的ＺＤＢ－５００Ｋ制冷机低温泵的抽速进行了测量，并对测量结果进行了分析。认为ＩＳＯ中为扩散泵抽速测量所制定的规范对制冷机低温泵是适用的。     

用定压法测定抽速使用辅助容器时的误差及其分析

前言 本文介绍了定压法如使用辅助容器测试抽速会产生一定的误差,并以试验实例介绍了影响误差的几个因素,同时还给予一定的理论分析。 文章认为在现阶段没有找到消除误差的理想办法之前,至少对机械系而言,使用辅助容器测试抽速是不适宜的。 一、问题的提出 我厂在测试滑阀式真空泵抽速时主要采用定压法,且按JB1069—67“油封式机械真空泵试验方法”进行测定。但我们总感到用定压法测试泵的抽速变化很大,例如: ( 1)我们试验室有一台H-150泵,三年前的试车记录中, 10乇时的抽速为144.5升/秒,在去年下半年测试时,106时的抽速为122升/秒。 ( 2)…     

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...     

中性束注入器低温冷凝泵抽气性能测试平台的研制

中性束注入器用液氦低温冷凝泵抽气性能的主要影响因素是低温冷凝抽气面温度,单位时间进气量和被冷凝的气体总量.本文采用流量计法抽速测试装置;同时依据液氦温度与其饱和蒸汽压之间的变化规律,系统中采用了氦气出气压力控制单元,通过调节液氦杜瓦内压力改变液氦的温度从而实现控制液氦低温冷凝面温度;且采用压电晶体阀对单位时间进气量以及被冷凝气体总量进行精确控制;使用ZJ-12型B-A规测量测试装置内真空度.设计了仿真中性束注入器用的低温冷凝泵的测试泵,对其进行ANSYS热力学分析,从而计算出该泵的低温冷凝面积.加工组装了测试平台,并在中性束注入器的工作条件下进行实验,得到测试泵的对氢抽速为940 L/s,表明该系统能够满足测试要求,为中性束注入器低温冷凝泵设计提供实验和理论依据.     

基于虚拟仪器的分子泵抽速自动测试软件设计

针对当前分子泵抽速测试装置自动化程度低,压强实验点难以调节等问题,设计出一套分子泵抽速自动测试软件,以LabVIEW为软件开发平台,采用RS485通信实现对真空计、气体质量流量控制计、温度控制仪的数据采集和设备控制;采用PID控制方法调节气体质量流量控制计的通气量,实现对压强实验点的稳定控制;采用继电型PID参数自整定技术提高算法对系统的适应性、该软件提高了分子泵抽速测量工作中数据采集和压强调节的自动化程度,减少了人员操作对测量过程的影响,使测试过程更加科学规范,对分子泵抽速测试技术研究和应用具有一定参考价值。     

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…     

涡轮分子泵压缩级叶轮对抽速的影响

本文论述了涡轮分子泵压缩级叶轮对分子泵抽速的影响,并导出了它们之间的解析关系式。然后,论证了泵的抽速与被抽气体分子量关系中的驼峰,以及抽速随转速升高而“S”型增加等现象均是由于分子泵中采用了两种或者两种以上抽速不相等的叶轮造成的。最后,还给出了确定分子泵吸气级叶轮级数的方法。     

带有整体式K20致冷机的低温泵在真空淀积工艺中的应用

用致冷机工作的低温泵证明在研究和发展中是十分成功的。同普通真空泵相比，这种低温系统具有抽速大，获得无碳氢物真空、工作范围宽和操作成本低的优点。Ｋ２０型双级致冷机同在冷凝和吸附下抽气的低温泵组合在一起。本文讨论了这种泵的结构和性能。通过商用镀膜机的操作，测出了泵对氮、氢和水蒸汽的抽速以及容器压力对抽气时间和抽降周期数的曲线关系。测量结果表明，这种冷凝和吸附面设计合理的低温泵大大地超过了今天所使用的各种类型泵。