液氦冷凝水泵的结构特点

罐式液氦冷凝泵的主体由镀银的不锈钢液氦冷凝器（其底面为低温抽出面）和带液氮冷障的液氮容器组成。 （1）液氦冷凝器液氦冷凝器由底部（排气面）和内，外筒组成。材料是不锈钢。底面镀银，因为到目前为止，所使用的材料中银是可以产生z *低氢饱和蒸气压的材料，并且因为银对于z *也是良好的红外反射材料，因此可以进一步降低辐射热负荷，因此液氦冷凝器的外壁也镀银。 liquid在液氦冷凝器管内外的空间中充满约50540Pa的氖气，它可以起到热开关的作用。如前所述，随着温度变化过程的进行，不仅冷凝器的外壁可以迅速冷却，而且可以提供z *所需的真空绝缘。 （2）冷障在液氮温度下使用人字形屏障。因为该挡板的分子和热辐射传输的综合性能非常适合液氦冷凝泵的特性。它的主要功能是大大减少到达冷凝液萃取表面的室温辐射量。这不仅有助于克服冷凝氢的异常行为，而且可以大大减少液氦的损失。另一方面，增加挡板必然会降低泵的抽速。因此，必须适当平衡两者。为了使前者效果明显而后者不那么明显，整个挡板表面都经过了阳极氧化处理和发黑（通过其发射率ge，0.9进行测量），挡板角度选择为1206和909。使用时，测得的向氢气的抽吸表面的比抽吸速度为8.4 L / S.crrr2。 （3）中间筛网是根据液氦冷凝泵的热负荷计算得出的。如果颈管设计合理（薄壁和长管），则产生的传导热仅占总热负荷的一小部分，而绝大部分热量是由液氮壁的热辐射引起的。另一方面，在正常消耗期间连续蒸发的离散氦气的冷却能力不能被充分有效地利用，并且白白损失了。为此，在液氦冷凝器和液氮容器之间增加了一个中间辐射防护屏，该液屏由离散的冷氦气冷却，其平衡温度可以达到30K，远高于液氮温度。这样，可以充分利用氦气的冷却能力，并且可以大大减少由辐射引起的液体。屏幕组件由不锈钢制成，屏幕管的壁厚为0.8mm。屏幕的外表面镀银，使整个屏幕圆柱具有良好的导热性，同时可以减少吸收的辐射热负荷。滤网的内表面发黑，以确保由冷气屏障发出并进入冷凝器和中间滤网之间的环形间隙的辐射热只有一小部分被吸收在氦冷凝器的壁上。无疑，在这种情况下，可以大大减少冷凝液氦的损失，并且可以提高泵的使用寿命。但是，这增加了制造泵的难度。 （4）液氮容器氮液氮容器由双层不锈钢圆筒制成，中间层装有液氮将其冷却至约77K。层间液氮储存量为17L。容器的内壁和外壁镀银，以降低表面的发射率。在结构上，冷挡板通过螺纹连接固定在容器的底部，并通过热传导冷却至所需温度。为了进一步减少液氦的损失并抑制氢的解吸作用，可以通过降低液氮的压力来降低壁表面和挡板的性能。 （5）外容器外容器是泵的z *外管（由不锈钢制成）。由于其内壁（在室温下）是泵的主要空气来源，因此在很大程度上决定了泵可以达到的z *良好真空度。为了尽可能降低壁面的除气率，采用了高真空炉退火除气处理工艺。脱气规格为温度为1000℃，工作压力范围为10 ^ -3Pamdash，10 ^ -4Pa，保持时间约为8ho。泵组装完成后，需要在300℃〜350℃和10-4Pa下原位烘烤数十小时，然后冷却至室温。此时，可以大大降低泵壁表面的除气率，因此可以获得良好的真空度。