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液氮冷凝水泵的主要实验结果

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2020-06-11 1:05:11 * 浏览: 5
液氮冷凝水泵的主要实验结果为:①初步调整实验。在完成冷凝水泵的组装后,s *首先在液氮温度下进行了调试实验。将该泵在48℃的真空下于300℃烘烤。该泵反复出现液氮,冷热冲击,未发现冷漏现象。在液氮容器和氦冷凝器中充满液氮后,测得泵的真空度约为2.6倍,10 ^ 8Pa,并在液氮状态下测量泵的总泄漏率。静态升压方法大约10 ^ -OPa.L / s。因此,可以预期的是,在彻底烘烤和脱气后,在液氦的条件下,泵可获得的极限压力为10 ^ 10 amdash,10 ^ -11Pa。 ②液氦注入过程中系统真空度的变化。在不彻底烘烤系统的情况下进行了液氦实验。在向冷凝水泵中注入液氦之前,系统真空度为1.3倍,10 ^ 6Pa。将液氦注入氦冷凝器后,随着温度降低,系统真空度迅速增加。当氦冷凝器充满液氦时,系统真空度趋于在4.7倍和10 ^ 9Pa时达到平衡。液氮注入时间为69分钟。冷却过程中的压力变化曲线如图16-31所示。 ③系统减压和泵的最高真空度。如上所述,冷凝泵的液氮系统和液氦系统的减压是为了进一步降低氮气容器表面,折流板和氦冷凝器的萃取表面的温度,从而减少液体的损失。氦气并更好地抑制冷凝氢,异常特性并提高泵的极限真空度。图16-32显示了液氮系统减压后真空度与氮气蒸气压之间的关系。从图中可以看出,减压后真空度提高了约一半数量级,表明减压效果明显。液氮系统减压后,还对液氦系统进行了减压实验。减压后,真空度增加,但效果不明显。经过分析,这主要是由于烘烤过程中的外部干扰。有许多电源故障导致测量规定无法完全脱气,并且泵本身受到了严重污染。因为凝结水泵可达到的极限压力受总放气量(包括仪表的放气和壁面上的放气)和氢气压力的综合影响。在这种情况下,冷凝水泵的极限压力为1.2倍,10 ^ 9Pa。 ④凝结水抽速。严格来说,凝结水泵的抽速与许多因素有关,例如凝结水抽水表面的温度和面积,所抽气体的温度和类型,挡板温度,挡板面积和电导率等。在实际使用中,通常采用气流法确定抽速。泵的抽速通过小孔法确定(孔电导率已校准)。氢气泵的有效抽气速度从10-7Pa到10-8Pa基本没有变化,平均值为4540L / s,泵的比抽气速度为8.4L / s.cm2。这与计算结果基本一致。图16-33是氢气的抽速曲线。 h另外,测得的氮气和氩气的抽气速度为10 ^ 5Pa〜10 ^ 6Pa。 ⑤液体氮消耗。液氮容器用作液氦冷凝器的保护容器,液氦冷凝器直接面对室温壁表面。一般来说,液氮的损失是相当大的。为了减少液氮的损失,在液氮容器的外壁上镀了一层银(以大大降低其表面的发射率)。测得该泵的液氮消耗为0.8L / h。必须指出的是在液氮减压的情况下,尽管可以减少液氦的消耗,但是液氮的消耗将大大增加,并且需要减压装置。 ⑥消耗液态氦。液态氦的汽化热很小(20.36卡路里),热负荷的任何增加都可能导致液态氦的大量汽化。因此,在实验方案和操作程序上必须谨慎谨慎。在注入液氦之前,冷凝器必须用液氮充分冷却。这样,可以大大节省液氦的消耗。泵从注入液氦开始,直到冷凝器充满液氦。总共需要69分钟,冷凝器预冷至4.2K的液氦温度时消耗的液氦量约为SL〜6L。当氦冷凝器和某些零件的温度达到平衡时,测得泵的液氦消耗量约为2L / d,如果氮气容器和挡板的温度从77K降低到根据斯蒂芬和玻尔兹曼定律,在64K(氮的三点)处,由于热辐射而造成的液氦损失将减少约2倍。 developed开发的液氦冷凝水泵的抽氢速度指标已达到相应水平。这是凝结泵(包括量表)在未完全烘烤且极限压力低于10 ^ -llPa的条件下的极限压力。根据对泵总泄漏率的确定,如果泵被彻底烘烤,则有可能达到10 ^ -Pa的极限压力。