專利名稱：一種嵌入式液氦低溫吸附泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及低溫真空抽氣領(lǐng)域，尤其是低溫泵，具體說是一種嵌入式液氦低溫吸
附泵。
背景技術(shù)：
低溫泵是低溫技術(shù)和真空技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是利用低溫抽氣機理來獲得和維持 高真空和超高真空的設(shè)備，廣泛用于空間模擬、大型加速器、核聚變研究、離子刻蝕，電真空 器件，離子注入等科技生產(chǎn)領(lǐng)域，具有抽速大，無返油污染，能抽有毒氣體，性能穩(wěn)定，操作 簡單等優(yōu)點。低溫抽氣就是在低溫下使被抽空間的氣體由低溫表面冷凝、捕集或吸附，從而 使被抽空間的壓強大大降低以獲得并維持一定的真空狀態(tài)。4. 2K液氦低溫吸附泵主要利用 的是低溫吸附抽氣機理，以液氦冷卻的低溫面(表面粘接有吸附劑)作為抽氣面。通用的 4. 2K液氦低溫吸附泵以液氦杜瓦的底面作為抽氣面，以液氮杜瓦以及液氮冷卻的擋板作為 熱屏蔽結(jié)構(gòu)以屏蔽從室溫部件照射到液氦溫度下相關(guān)部件的紅外輻射，泵通過其抽氣口的 法蘭連接到真空系統(tǒng)。由于泵的抽速與低溫面的面積相關(guān)，且有法蘭連接結(jié)構(gòu)本身流導(dǎo)的 制約，這種形式的低溫泵不可能達到很大的抽速。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種一種嵌入式液氦低溫吸附泵，以解決現(xiàn)有技術(shù)中利用液 氦杜瓦的底面作為抽氣面，通過法蘭連接到真空系統(tǒng)低溫吸附泵抽速較小的問題。
為了達到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為 —種嵌入式液氦低溫吸附泵，包括有殼體，所述殼體上安裝有法蘭，所述殼體內(nèi)設(shè) 置有充有液氦的液氦杜瓦、充有液氮的液氮杜瓦，所述液氦杜瓦與液氮杜瓦均連通有輸液 管道，其特征在于所述液氮杜瓦為包圍所述液氦杜瓦的環(huán)形杜瓦，還包括有置于真空系統(tǒng) 內(nèi)部的吸附抽氣面和置于吸附抽氣面兩側(cè)的輻射擋板，所述吸附抽氣面是金屬面板結(jié)構(gòu)且 其上設(shè)置液氦冷卻管，所述液氦冷卻管與所述液氦杜瓦連通，所述輻射擋板上設(shè)置液氮冷 卻管，所述液氮冷卻管與所述液氮杜瓦連通。 所述的一種嵌入式液氦低溫吸附泵，其特征在于所述吸附抽氣面的金屬面板表 面均勻粘結(jié)有吸附劑層。
所述的一種嵌入式液氦低溫吸附泵，其特征在于所述吸附劑為活性炭。
所述的一種嵌入式液氦低溫吸附泵，其特征在于所述輻射擋板為多個人字形葉
片焊接組裝而成。 所述的一種嵌入式液氦低溫吸附泵，其特征在于所述液氦杜瓦、液氮杜瓦上分別 設(shè)置有供液氦、液氮流入的進液口 ，所述液氦杜瓦與所述液氦冷卻管連通，所述液氮杜瓦與 所述液氮冷卻管連通。 所述的一種嵌入式液氦低溫吸附泵，其特征在于所述輻射擋板設(shè)置在吸附抽氣 面兩側(cè)。
本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，工作穩(wěn)定可靠且具有很大的抽速，又能根據(jù)應(yīng)用場合 的不同要求將吸附抽氣面做成不同的形狀和大小。 本發(fā)明優(yōu)點為將液氦杜瓦和液氮杜瓦僅作為儲存低溫液體以及氣液分離的場 所，兩者均進行很好的熱屏蔽，放置在殼體內(nèi)，殼體布置于真空系統(tǒng)外部通過法蘭與真空系 統(tǒng)相連，低溫的吸附抽氣面布置于真空系統(tǒng)內(nèi)部，在吸附抽氣面的兩側(cè)布置有液氮冷卻的 人字形輻射擋板，以使穿過人字形輻射擋板到達吸附抽氣面的氣體粒子能量足夠低并屏蔽 掉絕大部分來自室溫器壁的輻射熱，該吸附抽氣面可以根據(jù)真空系統(tǒng)的具體要求進行形狀 和結(jié)構(gòu)的合理調(diào)整，使其更好的適應(yīng)安裝空間要求。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為本發(fā)明中一種抽氣陣列橫截面示意圖。
具體實施例方式
—種嵌入式液氦低溫吸附泵，包括有殼體l，殼體1上有連接法蘭2，法蘭2和真空 系統(tǒng)相連接，殼體1內(nèi)安裝有液氮杜瓦3、液氦杜瓦4，液氮杜瓦3為環(huán)形套式杜瓦，環(huán)繞在 液氦杜瓦4外側(cè)，液氮杜瓦3、液氦杜瓦4分別通過導(dǎo)管與位于真空系統(tǒng)內(nèi)部的吸附抽氣面 6中的液氮冷卻管、液氦冷卻管連通。 吸附抽氣面6為銅質(zhì)材料，表面均勻粘結(jié)有吸附劑-一 活性炭，吸附抽氣面6包括
金屬面板和做為循環(huán)管道的液氦冷卻管，液氦冷卻管與液氦杜瓦連通。 吸附抽氣面6的兩側(cè)分別有多個人字形葉片組成的輻射擋板5，輻射擋板5的兩相
鄰葉片間有氣流通道，氣流可以穿過輻射擋板5到達吸附抽氣面6上。 如圖l所示。通過法蘭2與真空系統(tǒng)連接；吸附抽氣面6置于真空系統(tǒng)內(nèi)部，避免
了連接用的法蘭2的流導(dǎo)限制導(dǎo)致的抽速減小，液氦冷卻管組成的管網(wǎng)焊在金屬面板上，
并能維持吸附抽氣面6的溫度穩(wěn)定；吸附抽氣面6兩側(cè)布置有輻射擋板5以屏蔽室溫部件
對吸附抽氣面6的熱輻射以及冷卻氣體分子；輻射擋板5焊在液氮冷卻管上。 如圖2所示。中間為液氦冷卻的吸附抽氣面6，吸附抽氣面6也可以加工成平面以
外的其他型式，其兩側(cè)為液氮冷卻的輻射擋板5。 實際使用中，本發(fā)明在極其復(fù)雜的電磁環(huán)境下(如用在NBI中性束注入設(shè)備)使 用，吸附面對^的比抽速可達到12L/s. cn^，對氦也具備一定的抽速，可達到8. 5L/s. cm、工 作穩(wěn)定可靠且有優(yōu)越的氣體負(fù)荷適應(yīng)能力。
權(quán)利要求
一種嵌入式液氦低溫吸附泵，包括有殼體，所述殼體上安裝有法蘭，所述殼體內(nèi)設(shè)置有充有液氦的液氦杜瓦、充有液氮的液氮杜瓦，所述液氦杜瓦與液氮杜瓦均連通有輸液管道，其特征在于所述液氮杜瓦為包圍所述液氦杜瓦的環(huán)形杜瓦，還包括有置于真空系統(tǒng)內(nèi)部的吸附抽氣面和置于吸附抽氣面兩側(cè)的輻射擋板，所述吸附抽氣面是金屬面板結(jié)構(gòu)且其上設(shè)置液氦冷卻管，所述液氦冷卻管與所述液氦杜瓦連通，所述輻射擋板上設(shè)置液氮冷卻管，所述液氮冷卻管與所述液氮杜瓦連通。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種嵌入式液氦低溫吸附泵，其特征在于所述吸附抽氣面 的金屬面板表面均勻粘結(jié)有吸附劑層。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的一種嵌入式液氦低溫吸附泵，其特征在于所述吸附劑 為活性炭。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種嵌入式液氦低溫吸附泵，其特征在于所述輻射擋板為 多個人字形葉片焊接組裝而成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種嵌入式液氦低溫吸附泵，其特征在于所述液氦杜瓦、液 氮杜瓦上分別設(shè)置有供液氦、液氮流入的進液口 ，所述液氦杜瓦與所述液氦冷卻管連通，所 述液氮杜瓦與所述液氮冷卻管連通。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種嵌入式液氦低溫吸附泵，其特征在于所述輻射擋板設(shè) 置在吸附抽氣面兩側(cè)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種嵌入式液氦低溫吸附泵，包括有殼體，殼體上有連接法蘭，法蘭和真空系統(tǒng)相連接，殼體內(nèi)安裝有液氮杜瓦、液氦杜瓦，液氮杜瓦為環(huán)形套式結(jié)構(gòu)，環(huán)繞在液氦杜瓦外側(cè)，液氦杜瓦通過導(dǎo)管連接吸附抽氣面位于真空系統(tǒng)內(nèi)部。實際使用中，本嵌入式4.2K液氦低溫吸附泵在極其復(fù)雜的電磁環(huán)境下(如用在NBI中性束注入設(shè)備)使用，吸附面對H2的比抽速可達到12L/s.cm2，對氦也具備一定的抽速，可達到8.5L/s.cm2，工作穩(wěn)定可靠且有優(yōu)越的氣體負(fù)荷適應(yīng)能力。
文檔編號F04B37/02GK101782058SQ20101010789
公開日2010年7月21日 申請日期2010年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月4日
發(fā)明者劉智民, 劉勝, 李軍, 梁立振, 汪明明, 盛鵬, 胡純棟, 蔣才超, 謝亞紅, 謝遠來, 郭強, 陶玲 申請人:中國科學(xué)院等離子體物理研究所