專利名稱：碳纖維復(fù)合材料的漂移室內(nèi)筒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種漂移室內(nèi)筒，該筒體特別適用于BESIII探測器的 漂移室內(nèi)。
技術(shù)背景北京正負(fù)電子對撞機(jī)是研究基本粒子的結(jié)構(gòu)與運(yùn)動規(guī)律的先進(jìn)儀器，它 由直線注入器、儲存環(huán)、探測器和北京同步輻射裝置(BSRF)組成。正負(fù)電 子進(jìn)入注入器后加速并在儲存環(huán)磁場作用下分道揚(yáng)鑣，能量達(dá)到一定要求后 在環(huán)內(nèi)指定區(qū)域發(fā)生對撞。在對撞點(diǎn)處設(shè)有一臺探測器，簡稱北京譜儀(BES)，是我國自行設(shè)計和研制的大型粒子物理實(shí)驗(yàn)裝置；用以探測碰撞后產(chǎn)生的各 種粒子種類、徑跡、能量及動量，最后再由計算中心進(jìn)行分析處理。北京正 負(fù)電子對撞機(jī)和北京譜儀是當(dāng)今世界上運(yùn)行在2-5GeV能區(qū)專門從事t -粲物 理研究的唯一的一臺對撞機(jī)和譜儀。漂移室位于探測器的核心部位，分為內(nèi) 室和外室兩部分。內(nèi)室和外室共要布絲28936根，其端面板要承載約3.5噸 絲的張力。為了保證絲張力的一致性，在內(nèi)室和外室的布絲過程中采用預(yù)應(yīng) 力的方法。在未布絲前，通過預(yù)應(yīng)力桿模擬絲的張力，使端面板產(chǎn)生的預(yù)變 形與布完絲后的變形一致。在布絲過程中，卸去與已布絲張力相等的預(yù)應(yīng)力。 漂移室內(nèi)的工作氣體為氦基混合氣體，漂移室內(nèi)筒位子漂移室的核心區(qū)域。 現(xiàn)有技術(shù)中沒能提供一種應(yīng)用于探測器上且具有重量輕、強(qiáng)度高、薄壁的碳 纖維復(fù)合材料漂移室內(nèi)筒。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有漂移室內(nèi)筒存在的整體強(qiáng)度差、可靠性不好、 各項性能指標(biāo)不達(dá)標(biāo)的問題，進(jìn)而提供了一種碳纖維復(fù)合材料的漂移室內(nèi)筒。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是碳纖維復(fù)合材料的漂移室內(nèi)筒由碳纖維復(fù)合材料筒和鋁箔屏蔽層組成， 所述的鋁箔屏蔽層分別粘附在碳纖維復(fù)合材料筒的內(nèi)外表面上。 本實(shí)用新型具有以下有益效果
本實(shí)用新型所提供的碳纖維復(fù)合材料的漂移室內(nèi)筒具有重量輕、整體強(qiáng) 度高、模量高、可靠性好的優(yōu)點(diǎn)，而且易于制造加工，完全適合應(yīng)用在探測 器上。本實(shí)用新型的性能指標(biāo)為漂移室內(nèi)筒在500Kg軸向受力的情況下，
內(nèi)筒的軸向變形小于0.05mm;導(dǎo)磁率為1.005;漂移室內(nèi)筒在1. 1個大氣壓
下保壓8小時，壓力下降不大于5%。；在1. 1個大氣壓下無漏氣。利用本實(shí)
用新型方法制造的漂移室內(nèi)筒完全可以承載內(nèi)室8個信號單元層的全部絲的 300Kg左右的張力。在北京正負(fù)電子對撞機(jī)重大改造工程(BEPCII)中，本 次北京譜儀(BES)的升級改進(jìn)為第二次，第二次升級后的北京譜儀為BESIII。 BESIII漂移室內(nèi)筒是前所未有的；BESIII漂移室內(nèi)筒是BESIII漂移室內(nèi)室 的主要構(gòu)件。是BESIII漂移室的重要部件。該產(chǎn)品的研制成功保證了 BESIII 漂移室的成功建造。

圖l是本實(shí)用新型的漂移室內(nèi)筒的主視圖，圖2是圖1左視圖，圖3是 圖1的A-A剖面放大圖。
具體實(shí)施方式

具體實(shí)施方式
一如圖1、圖2和圖3所示，本實(shí)施方式的碳纖維復(fù)合 材料的漂移室內(nèi)筒由碳纖維復(fù)合材料筒2和鋁箔屏蔽層3組成，所述的鋁箔 屏蔽層3分別粘附在碳纖維復(fù)合材料筒2的內(nèi)外表面上。漂移室內(nèi)筒位于漂 移室的核心區(qū)域，長774mm，內(nèi)徑(H26mm,壁厚為lmm厚，筒體材料為碳纖 維復(fù)合材料。漂移室內(nèi)筒的內(nèi)、外表面粘貼有的鋁箔用來保持與連接環(huán)電導(dǎo) 通；兩端止口端面的距離774士0.08,兩止口端面對軸線的垂直度O. 1。
具體實(shí)施方式
二如圖3所示，本實(shí)施方式所述的碳纖維復(fù)合材料筒2 由碳纖維環(huán)向纏繞層4和單向碳纖維預(yù)浸帶軸向鋪放層5組成，所述的碳纖 維環(huán)向纏繞層4分別粘附在單向碳纖維預(yù)浸帶軸向鋪放層5的內(nèi)外表面上。 采用這樣的結(jié)構(gòu)，極大增強(qiáng)了漂移室內(nèi)筒筒體整體的強(qiáng)度和軸向抗壓能力。 其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
三如圖1所示，本實(shí)施方式所述的碳纖維復(fù)合材料漂移 室內(nèi)筒的壁厚為l咖。采用這樣的結(jié)構(gòu)，為了減輕漂移室內(nèi)筒筒體的質(zhì)量，
便于基本粒子通過。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
四如圖1和圖2所示，本實(shí)施方式所述的碳纖維復(fù)合材料漂移室內(nèi)筒的兩端的外壁上分別設(shè)有臺肩6，在所述的臺肩6上沿圓周均布設(shè)有四個圓孔1。采用這樣的結(jié)構(gòu)，便于漂移室內(nèi)筒筒體的安裝使用。其 它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
五本實(shí)施方式所述的鋁箔屏蔽層3的厚度為0. 05mm。限 定鋁箔的厚度為了保證漂移室內(nèi)筒的使用功能并控制了漂移室內(nèi)筒的壁厚。 其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。
權(quán)利要求1、一種碳纖維復(fù)合材料的漂移室內(nèi)筒，其特征在于它由碳纖維復(fù)合材料筒(2)和鋁箔屏蔽層(3)組成，所述的鋁箔屏蔽層(3)分別粘附在碳纖維復(fù)合材料筒(2)的內(nèi)外表面上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳纖維復(fù)合材料的漂移室內(nèi)筒，其特征在于 所述的碳纖維復(fù)合材料筒(2)由碳纖維環(huán)向纏繞層(4)和單向碳纖維預(yù)浸 帶軸向鋪放層(5)組成，所述的碳纖維環(huán)向纏繞層(4)分別粘附在單向碳 纖維預(yù)浸帶軸向鋪放層(5)的內(nèi)外表面上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳纖維復(fù)合材料的漂移室內(nèi)筒，其特征在于 所述的碳纖維復(fù)合材料漂移室內(nèi)筒的壁厚為1皿。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳纖維復(fù)合材料的漂移室內(nèi)筒，其特征在于 所述的碳纖維復(fù)合材料漂移室內(nèi)筒的兩端的外壁上分別設(shè)有臺肩(6)，在所 述的臺肩(6)上沿圓周均布設(shè)有四個圓孔(1)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳纖維復(fù)合材料的漂移室內(nèi)筒，其特征在于所 述的鋁箔屏蔽層(3)的厚度為0.05mm。
專利摘要碳纖維復(fù)合材料的漂移室內(nèi)筒，它涉及一種漂移室內(nèi)筒，該筒體特別適用于探測器的漂移室內(nèi)。本實(shí)用新型有效解決了現(xiàn)有的漂移室內(nèi)筒存在的整體強(qiáng)度差、可靠性不好、各項性能指標(biāo)不達(dá)標(biāo)的問題。本實(shí)用新型的漂移室內(nèi)筒由碳纖維復(fù)合材料筒(2)和鋁箔屏蔽層(3)組成，所述的鋁箔屏蔽層(3)分別粘附在碳纖維復(fù)合材料筒(2)的內(nèi)外表面上。本實(shí)用新型所提供的漂移室內(nèi)筒具有重量輕、強(qiáng)度高、模量高、可靠性好、性能指標(biāo)好的優(yōu)點(diǎn)，而且較易于制造加工，完全適合應(yīng)用在探測器上。
文檔編號G01T7/00GK201054023SQ20072011668
公開日2008年4月30日 申請日期2007年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月30日
發(fā)明者何東曉, 侯滌洋, 婁小杰, 欒世琳, 趙家宇, 趙洪斌, 路明坤, 輝 陳, 高巨龍 申請人:哈爾濱玻璃鋼研究院