一種用于單胞超導(dǎo)腔內(nèi)表面化學(xué)拋光的磁攪拌裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供一種用于單胞超導(dǎo)腔內(nèi)表面化學(xué)拋光的磁攪拌裝置，包括：圍繞超導(dǎo)腔赤道外側(cè)設(shè)置的可旋轉(zhuǎn)的環(huán)形圓盤(pán)，所述圓盤(pán)中周向均勻分布有永磁鐵，所述圓盤(pán)外側(cè)套有同步帶；通過(guò)所述永磁鐵吸附于超導(dǎo)腔赤道內(nèi)表面的磁性攪拌子；以及帶有與所述同步帶相配合的同步齒輪的發(fā)動(dòng)機(jī)。本實(shí)用新型的用于單胞超導(dǎo)腔內(nèi)表面化學(xué)拋光的磁攪拌裝置，通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)圍繞超導(dǎo)腔赤道外側(cè)設(shè)置的環(huán)形圓盤(pán)旋轉(zhuǎn)，于是周向均勻分布在圓盤(pán)中的永磁鐵帶動(dòng)吸附于超導(dǎo)腔赤道內(nèi)表面的磁性攪拌子隨之旋轉(zhuǎn)，可以簡(jiǎn)單直接地提高超導(dǎo)腔赤道處內(nèi)表面的酸液流動(dòng)速率，有效驅(qū)逐附著在內(nèi)表面上的化學(xué)殘漬和氣泡，改善化學(xué)拋光效果，并且可以通過(guò)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制化學(xué)反應(yīng)速率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種用于單胞超導(dǎo)腔內(nèi)表面化學(xué)拋光的磁攪拌裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種用于單胞超導(dǎo)腔內(nèi)表面化學(xué)拋光的磁攪拌裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]超導(dǎo)諧振鈮腔作為核心關(guān)鍵部件越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于各種大型粒子加速器裝置中，以加速粒子或補(bǔ)充粒子能量。其加速性能與超導(dǎo)腔的內(nèi)表面處理狀態(tài)有關(guān)，特別是腔體赤道處的電子束焊縫處于磁場(chǎng)較大值，若未得到較好的表面處理則會(huì)引起超導(dǎo)腔失超，嚴(yán)重影響超導(dǎo)腔的性能。化學(xué)拋光是超導(dǎo)腔一種重要的表面處理程序，而在超導(dǎo)腔化學(xué)拋光表面處理過(guò)程中，往往通過(guò)酸液的循環(huán)流動(dòng)來(lái)對(duì)腔體內(nèi)表面進(jìn)行蝕刻拋光,但由于腔體幾何形狀限制使得腔體赤道處的酸液流動(dòng)速率幾乎為零，使得反應(yīng)生成的鈮氧化物及產(chǎn)生的氣泡吸附在金屬鈮表面，進(jìn)一步阻礙了內(nèi)部的鈮與酸的充分反應(yīng)，故腔體赤道處的拋光相對(duì)其它地方較為緩慢，其品質(zhì)也最終影響了超導(dǎo)腔在加速器中的使用性能。目前，國(guó)內(nèi)尚無(wú)能夠改善提高此情況的技術(shù)方案，而國(guó)外其它實(shí)驗(yàn)室則是在超導(dǎo)腔體中心填充一柱狀物，通過(guò)縮小酸液的流通容積來(lái)提高腔體赤道處酸液流動(dòng)的速率，但該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜，不易裝配，且對(duì)于拋光效果的改善作用并不明顯。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于單胞超導(dǎo)腔內(nèi)表面化學(xué)拋光的磁攪拌裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，提高酸液流動(dòng)速率，改善化學(xué)拋光效果。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0005]一種用于單胞超導(dǎo)腔內(nèi)表面化學(xué)拋光的磁攪拌裝置，包括:圍繞超導(dǎo)腔赤道外側(cè)設(shè)置的可旋轉(zhuǎn)的環(huán)形圓盤(pán)，所述圓盤(pán)中周向均勻分布有永磁鐵，所述圓盤(pán)外側(cè)套有同步帶；通過(guò)所述永磁鐵吸附于超導(dǎo)腔赤道內(nèi)表面的磁性攪拌子；以及帶有與所述同步帶相配合的同步齒輪的發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0006]所述圓盤(pán)下方設(shè)有圍繞超導(dǎo)腔外側(cè)設(shè)置的底板，所述圓盤(pán)和所述底板的相對(duì)面上分別開(kāi)有對(duì)應(yīng)的環(huán)狀凹槽滑道，位于所述圓盤(pán)和所述底板之間的轉(zhuǎn)盤(pán)通過(guò)滾珠與所述環(huán)狀凹槽滑道接觸配合以使所述圓盤(pán)旋轉(zhuǎn)。
[0007]所述圓盤(pán)中開(kāi)有凹槽以容納所述永磁鐵，所述圓盤(pán)表面連接有壓板以覆蓋所述永磁鐵。
[0008]所述永磁鐵的個(gè)數(shù)為偶數(shù)，其中，相對(duì)的永磁鐵同向設(shè)置。
[0009]所述永磁鐵的個(gè)數(shù)為四個(gè)。
[0010]所述永磁鐵的形狀為矩形。
[0011]所述磁性攪拌子由聚四氟乙烯包覆。
[0012]所述發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)置在一支撐板上，所述支撐板開(kāi)有矩形孔以供所述發(fā)動(dòng)機(jī)在其中移動(dòng)。
[0013]所述底板和所述支撐板分別通過(guò)螺母可調(diào)節(jié)地固定于絲桿上。
[0014]所述發(fā)動(dòng)機(jī)為變速發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0015]本實(shí)用新型的用于單胞超導(dǎo)腔內(nèi)表面化學(xué)拋光的磁攪拌裝置，通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)圍繞超導(dǎo)腔赤道外側(cè)設(shè)置的環(huán)形圓盤(pán)旋轉(zhuǎn)，于是周向均勻分布在圓盤(pán)中的永磁鐵帶動(dòng)吸附于超導(dǎo)腔赤道內(nèi)表面的磁性攪拌子隨之旋轉(zhuǎn)，可以簡(jiǎn)單直接地提高超導(dǎo)腔赤道處內(nèi)表面的酸液流動(dòng)速率，有效驅(qū)逐附著在內(nèi)表面上的化學(xué)殘潰和氣泡，改善化學(xué)拋光效果，并且可以通過(guò)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制化學(xué)反應(yīng)速率。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型的用于單胞超導(dǎo)腔內(nèi)表面化學(xué)拋光的磁攪拌裝置的正視圖；
[0017]圖2為本實(shí)用新型的用于單胞超導(dǎo)腔內(nèi)表面化學(xué)拋光的磁攪拌裝置的剖視圖；
[0018]圖3為本實(shí)用新型的用于單胞超導(dǎo)腔內(nèi)表面化學(xué)拋光的磁攪拌裝置的俯視圖；
[0019]其中:1.超導(dǎo)腔，2.壓板，3.同步帶，4.轉(zhuǎn)盤(pán)，5.底板，6.同步齒輪，7.發(fā)動(dòng)機(jī)，
8.支撐板,9.斜支撐,10.絲桿，11.圓盤(pán),12.磁性攪拌子，13.永磁鐵。

【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的特點(diǎn)。
[0021]圖1-圖3示出本實(shí)用新型的用于單胞超導(dǎo)腔內(nèi)表面化學(xué)拋光的磁攪拌裝置，其包括圍繞超導(dǎo)腔I赤道外側(cè)設(shè)置的可旋轉(zhuǎn)的環(huán)形圓盤(pán)11，圓盤(pán)11外側(cè)套有同步帶3，同步帶3與一同步齒輪6配合,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)7驅(qū)動(dòng)同步齒輪6轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，同步帶3帶動(dòng)圓盤(pán)11同步旋轉(zhuǎn)。圓盤(pán)11中周向均勻分布有若干永磁鐵13，通過(guò)永磁鐵13吸附于超導(dǎo)腔內(nèi)表面上的磁性攪拌子12，該磁性攪拌子12隨著圓盤(pán)11轉(zhuǎn)動(dòng)，從而對(duì)超導(dǎo)腔赤道內(nèi)表面的酸液起到攪拌作用。
[0022]在如圖所示的實(shí)施例中，圓盤(pán)11下方設(shè)有圍繞超導(dǎo)腔外側(cè)設(shè)置的底板5，底板5通過(guò)螺母可調(diào)節(jié)地固定于四個(gè)絲桿10上。圓盤(pán)11和底板5的相對(duì)面上分別開(kāi)有對(duì)應(yīng)的環(huán)狀凹槽滑道，位于圓盤(pán)11和底板5之間的轉(zhuǎn)盤(pán)4通過(guò)滾珠與環(huán)狀凹槽滑道接觸配合以使圓盤(pán)11旋轉(zhuǎn)。
[0023]圓盤(pán)11中開(kāi)有凹槽以容納有永磁鐵13，圓盤(pán)11表面覆蓋有壓板2，壓板2通過(guò)螺釘與圓盤(pán)11固定以起到保護(hù)永磁鐵13的作用。所述永磁鐵13的個(gè)數(shù)優(yōu)選為偶數(shù)(圖3示出四塊周向均勻分布的矩形永磁鐵13)，其中，相對(duì)的永磁鐵同向設(shè)置(相斥)，這樣可增強(qiáng)對(duì)磁攪拌子的吸引力。其它數(shù)量、形狀的永磁鐵也可以，但所采用的矩形永磁鐵為市場(chǎng)普通規(guī)格，價(jià)格便宜，若安裝時(shí)不小心碰損可隨意更換；若采用其它形狀永磁鐵，需要根據(jù)轉(zhuǎn)盤(pán)大小來(lái)進(jìn)行定制，則價(jià)格遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通規(guī)格磁鐵，造成成本上升。同時(shí)永磁鐵的數(shù)量不易過(guò)多，否則會(huì)造成磁攪拌子受到相鄰永磁鐵的吸引作用，在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中易脫落。
[0024]發(fā)動(dòng)機(jī)7設(shè)置在支撐板8上，并通過(guò)斜支撐9進(jìn)一步加強(qiáng)支撐強(qiáng)度。支撐板8上開(kāi)有矩形孔以供發(fā)動(dòng)機(jī)7在其中水平移動(dòng)，并且支撐板8也通過(guò)螺母可調(diào)節(jié)地固定于絲桿10上，于是通過(guò)調(diào)節(jié)支撐板8在絲桿10上的豎直高度以及發(fā)動(dòng)機(jī)7在支撐板8上的水平位置，可以使得發(fā)動(dòng)機(jī)7的同步齒輪6與同步帶3緊密配合，從而通過(guò)同步帶3帶動(dòng)圓盤(pán)11旋轉(zhuǎn)。
[0025]優(yōu)選由聚四氟乙烯包裹的磁性攪拌子12放置在超導(dǎo)腔I赤道處的內(nèi)表面附近，由于位于超導(dǎo)腔外側(cè)的永磁鐵13的強(qiáng)大磁性而緊緊吸附于超導(dǎo)腔內(nèi)表面上。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)7啟動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)同步齒輪6轉(zhuǎn)動(dòng)，由于齒輪的咬合作用，同步帶3隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)圓盤(pán)11在轉(zhuǎn)盤(pán)4的滑動(dòng)作用下也隨之旋轉(zhuǎn)，于是磁性攪拌子12也隨著圓盤(pán)11中的永磁鐵13沿著超導(dǎo)腔赤道處內(nèi)表面旋轉(zhuǎn)，從而對(duì)超導(dǎo)腔內(nèi)縱向流動(dòng)的酸液在橫向水平面上起到攪拌作用，簡(jiǎn)單直接地提高了酸液流動(dòng)速率，有效驅(qū)逐了附著在內(nèi)表面上的化學(xué)殘潰和氣泡，促進(jìn)了化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行，改善了拋光效果。
[0026]此外，發(fā)動(dòng)機(jī)7優(yōu)選為變速發(fā)動(dòng)機(jī)，通過(guò)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速即可更改磁性攪拌子12沿內(nèi)表面旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速，從而改變酸液的流動(dòng)速率，控制化學(xué)反應(yīng)速率。
[0027]前面提供了對(duì)較佳實(shí)施例的描述，以使本領(lǐng)域內(nèi)的任何技術(shù)人員可使用或利用本實(shí)用新型。對(duì)該較佳實(shí)施例，本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型原理的基礎(chǔ)上，可以作出各種修改或者變換。應(yīng)當(dāng)理解，這些修改或者變換都不脫離本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于單胞超導(dǎo)腔內(nèi)表面化學(xué)拋光的磁攪拌裝置，其特征在于，包括: 圍繞超導(dǎo)腔赤道外側(cè)設(shè)置的可旋轉(zhuǎn)的環(huán)形圓盤(pán)，所述圓盤(pán)中周向均勻分布有永磁鐵，所述圓盤(pán)外側(cè)套有同步帶； 通過(guò)所述永磁鐵吸附于超導(dǎo)腔赤道內(nèi)表面的磁性攪拌子；以及 帶有與所述同步帶相配合的同步齒輪的發(fā)動(dòng)機(jī)。
2.如權(quán)利要求1所述的用于單胞超導(dǎo)腔內(nèi)表面化學(xué)拋光的磁攪拌裝置，其特征在于，所述圓盤(pán)下方設(shè)有圍繞超導(dǎo)腔外側(cè)設(shè)置的底板，所述圓盤(pán)和所述底板的相對(duì)面上分別開(kāi)有對(duì)應(yīng)的環(huán)狀凹槽滑道，位于所述圓盤(pán)和所述底板之間的轉(zhuǎn)盤(pán)通過(guò)滾珠與所述環(huán)狀凹槽滑道接觸配合以使所述圓盤(pán)旋轉(zhuǎn)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的用于單胞超導(dǎo)腔內(nèi)表面化學(xué)拋光的磁攪拌裝置，其特征在于，所述圓盤(pán)中開(kāi)有凹槽以容納所述永磁鐵，所述圓盤(pán)表面連接有壓板以覆蓋所述永磁鐵。
4.如權(quán)利要求1或2所述的用于單胞超導(dǎo)腔內(nèi)表面化學(xué)拋光的磁攪拌裝置，其特征在于，所述永磁鐵的個(gè)數(shù)為偶數(shù)，其中，相對(duì)的永磁鐵同向設(shè)置。
5.如權(quán)利要求4所述的用于單胞超導(dǎo)腔內(nèi)表面化學(xué)拋光的磁攪拌裝置，其特征在于，所述永磁鐵的個(gè)數(shù)為四個(gè)。
6.如權(quán)利要求1或2所述的用于單胞超導(dǎo)腔內(nèi)表面化學(xué)拋光的磁攪拌裝置，其特征在于，所述永磁鐵的形狀為矩形。
7.如權(quán)利要求1或2所述的用于單胞超導(dǎo)腔內(nèi)表面化學(xué)拋光的磁攪拌裝置，其特征在于，所述磁性攪拌子由聚四氟乙烯包覆。
8.如權(quán)利要求2所述的用于單胞超導(dǎo)腔內(nèi)表面化學(xué)拋光的磁攪拌裝置，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)置在一支撐板上，所述支撐板開(kāi)有矩形孔以供所述發(fā)動(dòng)機(jī)在其中移動(dòng)。
9.如權(quán)利要求8所述的用于單胞超導(dǎo)腔內(nèi)表面化學(xué)拋光的磁攪拌裝置，其特征在于，所述底板和所述支撐板分別通過(guò)螺母可調(diào)節(jié)地固定于絲桿上。
10.如權(quán)利要求1或2所述的用于單胞超導(dǎo)腔內(nèi)表面化學(xué)拋光的磁攪拌裝置，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)為變速發(fā)動(dòng)機(jī)。
【文檔編號(hào)】B01F13/08GK203944331SQ201420233937
【公開(kāi)日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年5月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月8日
【發(fā)明者】馬震宇, 劉建飛, 侯洪濤, 封自強(qiáng), 毛冬青, 羅琛 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所