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液氦冷凝泵实验系统组成

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2020-11-08 8:44:55 * 浏览: 0
  实验系统由冷凝泵、测试罩、前级抽气系统、烘烤系统、冷却系统、减压系统、充气系统和四极质谱计分析系统以及真空度测试系统等部分组成,图16-27给出了该实验系统的示意图。   
  ①测试罩。本体由不锈钢制成,它与冷凝泵直接  13相连(通过螺栓)。其上装有调制BA规和弯注规,用以一测量真空度。在测试罩的侧面还装有供充气用的连接法兰以允许各种试验气体进入冷凝泵。需要指出的是尽管测试罩内壁作了抛光处理,但它在室温下的放气z*终将成为泵的很大一部分附加气源,将影响冷凝泵z*佳真空度。
  
  ②前级抽气系统。由溅射离子泵、分子筛吸附泵、机械泵和一些超高真空阀门等构成。分子筛吸附泵或机械泵为溅射离子泵提供必要的启动压力,并作为冷凝泵初始烘烤阶段的排气泵。启动溅射离子泵后,系统真空度可达10-7Pa。
  
  ③烘烤系统。由可拆式烘箱(内部装有管状加热器)和缠绕式加热带组成。温度测量采用镍铬一镍铝热电偶。烘烤温度一殷控制在300℃左右。
  
  ④冷却系统。由液氮杜瓦车、输液管道、氮气稳压装置等部分组成,用以供给补充冷凝泵液氮容器内的液氮。此外,液氦冷凝器预冷时亦是用该冷却系统供给液氮的。   
  ⑤减压系统。是通过适当抽空低温介质(液氮或液氦)所在空间的气体而达到进一步降低介质温度目的的装置。它由机械泵、排气管道、节流阀及真空压力表等部分构成。节流阀能调节机械泵抽速的大小,从而控制贮液槽上方介质蒸气的压力。经验表明,节流阀初期,开启程度对液氦减压能否顺利进行具有至关重要的作用。贮液槽上方介质的蒸气压力是用精密真空表测量的。根据测得的这一压力可确定介质经减压后的z*终温度。图16-28和图16-29分别给出了氦和氮蒸气压与温度关系的曲线。   
  该系统的抽气机组由机械泵、五氧化二磷干燥瓶及两级串联的扩散泵等组成。系统真空度一般可达10-4Pa。为了地确定进气量的大小,使用两只经严格校准(原位进行)的不同流导的标准漏孔。为了保证充入气体的质量,除使用高纯度气体外,在每次进气前还用该系统抽气机组反复将充气系统抽至高真空进行气体置换。
  
  四极质谱计分析系统由四极杆探头和QMGl01型四极质谱计等部分组成,该仪器z*小可检分压力为10 -11Pa。该系统用于整个实验过程中的残余气体分析及微小漏孔的检测。
  
  真空度测试系统包括测量规管和测试线路两大部分。测试规管采用Balzers制造的IMR103型调制BA规和兰州物理研究所研制的弯注规(敷氧化钍钨灯丝)o所用测试线路分别为IMG040型数字显示的自动控制电离计和日本制造的TR84型振簧式静电计。上述规管和线路都经真空一级计量站校验过。