專利名稱：一種嵌入式4.2k液氦低溫冷凝泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是工程機(jī)械領(lǐng)域里的低溫冷凝泵，確切地說是一種嵌入式4.2K液氦低溫冷凝泵。
背景技術(shù)：
低溫泵是低溫技術(shù)與真空技術(shù)緊密結(jié)合的產(chǎn)物，是利用低溫抽氣機(jī)理來獲得和維持高真空、超高真空的設(shè)備。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(qiáng)大大降低以獲得并維持一定的真空狀態(tài)。4.2K液氦低溫冷凝泵主要利用的是低溫冷凝抽氣機(jī)理，以液氦冷卻的低溫面作為抽氣面。通用的4.2K液氦低溫冷凝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)。由于低溫泵的抽速與低溫抽氣面的面積呈正相關(guān)的關(guān)系，且法蘭連接結(jié)構(gòu)本身流導(dǎo)的制約，這種型式的冷凝泵不可能達(dá)到很大的抽速。
實(shí)用新型內(nèi)容為了克服利用以液氦杜瓦的底面作為抽氣面、通過法蘭連接到真空系統(tǒng)的4.2K液氦低溫冷凝泵抽速較小的缺陷，本發(fā)明提供了一種嵌入式4.2K液氦低溫冷凝泵，既結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，又能根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合的不同要求將冷凝抽氣面做成不同的形狀與大小，而且該低溫冷凝泵工作穩(wěn)定可靠、維護(hù)方便。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種嵌入式4.2K液氦低溫冷凝泵，包括有殼體，殼體上連接有法蘭，法蘭和真空系統(tǒng)連接，殼體內(nèi)安裝有液氮杜瓦、液氦杜瓦，其特征在于所述的液氮杜瓦為環(huán)形，環(huán)繞在液氦杜瓦外，液氦杜瓦通過導(dǎo)管連接冷凝抽氣面位于真空系統(tǒng)內(nèi)。
所述的與液氦杜瓦相連接的冷凝抽氣面為銅質(zhì)材料，冷凝抽氣面內(nèi)有液氦循環(huán)管道和液氦杜瓦聯(lián)通。
所述的冷凝抽氣面的兩側(cè)分別有人字形冷凝擋板，所述的冷凝擋板和液氮杜瓦通過導(dǎo)管聯(lián)接，所述冷凝擋板上有對(duì)流槽。
液氮杜瓦通過導(dǎo)管連接另外的冷凝抽氣面位于真空系統(tǒng)內(nèi)。
將液氦杜瓦、液氮杜瓦僅作為儲(chǔ)存低溫液體以及氣液分離的場(chǎng)所，兩者均進(jìn)行很好的熱屏蔽；低溫冷凝抽氣面布置于真空系統(tǒng)內(nèi)部，該冷凝面可根據(jù)真空系統(tǒng)的具體要求做結(jié)構(gòu)與形狀的合理調(diào)整；杜瓦放在殼體內(nèi)，殼體布置于真空系統(tǒng)的外部并通過法蘭與真空系統(tǒng)連接；在冷凝抽氣面的兩側(cè)布置液氮冷卻的人字形擋板，以使穿過擋板到達(dá)冷凝面的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。
本實(shí)用新型不僅具備常規(guī)低溫冷凝泵的一切性能，而且克服了低溫冷凝泵抽速受冷凝面面積與連接法蘭流導(dǎo)限制的問題。本嵌入式4.2K液氦低溫冷凝泵具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝維護(hù)方便、運(yùn)行可靠的特點(diǎn)。具有良好的低溫真空性能，可以在復(fù)雜電磁及中子輻射環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定工作。


圖1為本實(shí)用新型的冷凝泵的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型的冷凝泵的一種抽氣陣列橫截面示意圖。
圖3為采用嵌入式布置的4.2K液氦低溫冷凝泵的一種低溫抽氣陣列之側(cè)視圖。
具體實(shí)施方式
一種嵌入式4.2K液氦低溫冷凝泵，包括有殼體1，殼體上連接有法蘭2，法蘭2和真空系統(tǒng)連接，殼體1內(nèi)安裝有液氮杜瓦3、液氦杜瓦4，其特征在于所述的液氮杜瓦3為環(huán)形，環(huán)繞在液氦杜瓦4外，液氦杜瓦4通過導(dǎo)管連接冷凝抽氣面6位于真空系統(tǒng)內(nèi)。
液氦杜瓦4相連接的冷凝抽氣面6為銅質(zhì)材料，冷凝抽氣面6內(nèi)有液氦循環(huán)管道和液氦杜瓦聯(lián)通。
所述的冷凝抽氣面6的兩側(cè)分別有人字形冷凝擋板5，所述的冷凝擋板5和液氮杜瓦3通過導(dǎo)管聯(lián)接，所述冷凝擋板5上有對(duì)流槽，氣流可以穿過冷凝擋板5到達(dá)凝凝抽氣面6上。
圖1為采用嵌入式布置的4.2K液氦低溫冷凝泵的結(jié)構(gòu)示意圖，冷凝抽氣面6置于真空系統(tǒng)內(nèi)部，避免了連接法蘭2的流導(dǎo)限制造成的抽速損失；冷凝抽氣面6上焊在管網(wǎng)構(gòu)成的液氦冷卻系統(tǒng)上來維持低溫冷凝面6溫度穩(wěn)定；冷凝面6的兩側(cè)布置有人字形冷凝擋板5以屏蔽室溫部件對(duì)冷凝面6的熱輻射及冷卻氣體分子；人字形冷凝擋板5焊在由管網(wǎng)構(gòu)成的液氮冷卻系統(tǒng)上。
圖2為采用嵌入式布置的4.2K液氦低溫冷凝泵的低溫抽氣陣列橫截面結(jié)構(gòu)示意圖，中間為液氦冷卻的冷凝抽氣面6，其兩側(cè)為液氮冷卻的人字形擋板5。
圖3為采用嵌入式布置的4.2K液氦低溫冷凝泵的一種低溫抽氣陣列之側(cè)視圖，視真空系統(tǒng)的要求，冷凝抽氣面6也可以作成平面以外的其他型式，如弧線形。
實(shí)際使用中，本嵌入式4.2K液氦低溫冷凝泵在極其復(fù)雜的電磁環(huán)境下(受控?zé)岷司圩兊闹行允b置內(nèi))使用，低溫冷凝泵的對(duì)H2抽速達(dá)到40000l/s，工作穩(wěn)定可靠且有優(yōu)良的負(fù)荷適應(yīng)性。
權(quán)利要求1.一種嵌入式4.2K液氦低溫冷凝泵，包括有殼體，殼體上連接有法蘭，法蘭和真空系統(tǒng)連接，殼體內(nèi)安裝有液氮杜瓦、液氦杜瓦，其特征在于所述的液氮杜瓦為環(huán)形，環(huán)繞在液氦杜瓦外，液氦杜瓦通過導(dǎo)管連接冷凝抽氣面位于真空系統(tǒng)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷凝泵，其特征在于所述的與液氦杜瓦相連接的冷凝抽氣面為銅質(zhì)材料，冷凝抽氣面內(nèi)有液氦循環(huán)管道和液氦杜瓦聯(lián)通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷凝泵，其特征在于所述的冷凝抽氣面的兩側(cè)分別有人字形冷凝擋板，所述的冷凝擋板和液氮杜瓦通過導(dǎo)管聯(lián)接，所述冷凝擋板上有對(duì)流槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷凝泵，其特征在于液氮杜瓦通過導(dǎo)管連接另外的冷凝抽氣面位于真空系統(tǒng)內(nèi)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種嵌入式4.2K液氦低溫冷凝泵，包括有殼體，殼體上連接有法蘭，法蘭和真空系統(tǒng)連接，殼體內(nèi)安裝有液氮杜瓦、液氦杜瓦，其特征在于所述的液氮杜瓦為環(huán)形，環(huán)繞在液氦杜瓦外，液氦杜瓦通過導(dǎo)管連接冷凝抽氣面位于真空系統(tǒng)內(nèi)。實(shí)際使用中，本嵌入式4.2K液氦低溫冷凝泵在極其復(fù)雜的電磁環(huán)境下(受控?zé)岷司圩兊闹行允b置內(nèi))使用，低溫冷凝泵的對(duì)H
文檔編號(hào)F04B37/00GK2864151SQ20062006910
公開日2007年1月31日 申請(qǐng)日期2006年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月26日
發(fā)明者歐陽崢嶸, 謝遠(yuǎn)來, 胡純棟, 王紹虎, 劉勝, 李軍, 劉智民 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院等離子體物理研究所