用制冷机低温泵获得清洁无油高真空

2009-08-18 茹晓勤 北京卫星环境工程研究所

1、前言

  制冰机较恒温度泵是20世际70年间末发展方向看起来的一些新款抽气种植的设备,具备着无弄脏、抽速明显、作业平静、使用简约等特征,现有在加拿大已更多种植并在半导电子光学薄膜无线科技、新款素材实验、光学薄膜和装修类镀一层薄薄的膜或者空間区域区域环境仿真种植的设备中有了广泛性的广泛应用。近来来在航天部器地坪仿真试验检测对区域区域环境弄脏的让开始提生,空間仿真器均设成较恒温度泵作有利于抽泵的“洁净并用”。

2、制冷机低温泵

2.1、制冷机低温泵的工作原理

  距今1908 年莱登大学考研翁纳斯院士就成功的英文地煤气了氦气,前不久取得比77K更低(如20K,15K,7K,因此于更低)的表皮层温度表。通过气物在底温表皮层存在的、和底温固体物理吸附等生物学的现象,可兑换和恢复高真空室体和过高真空室体。底温泵那就是通过这种的原理制造的种抽气裝置。底温泵的底温物理吸附表皮层(或抽气表皮层)文件一般是比表皮层积大的特异性炭、分子结构筛等,冷到20 K 的表皮层,气物的压缩空气压可低到10-7Pa。

  小型制冷机低温泵采用两级制冷的氦封闭循环制冷机,如:GM循环制冷机,或。GM 循环制冷机的工作原理是由吉福特( Gifford )和麦克马洪(McMahon)于1959 年提出的,其基本流程为:氦气经压缩机压缩为高压高温气体;经过热交换器冷却为高压常温氦气;经油分离器、油吸附器后成为高纯度氦气;再由进气阀进入制冷机汽缸绝热膨胀做功后,变为低温氦气;再经排气阀流入压缩机;从而形成封闭循环[1,2] 。如此反复循环,氦气温度不断降低,最终达到制冷目的。

2.2、制冷机低温泵的结构及特点

  制冷机低温泵的泵体结构如图 1 所示。两级制冷机冷头通过法兰直接插入到泵壳内。屏蔽板及入口障板与制冷机一级冷头相连,工作温度在70~80 K。屏蔽板除可以冷凝抽除水及二氧化碳等,主要是为低温抽气板提供隔热屏蔽。屏蔽板顶端或侧壁装有障板,向着低温板的一面涂(镀)黑,外面镀银抛光,用以降低二级冷头的热负荷。主抽气低温板用铟垫片连接到制冷机二级冷头上,外表面镀银抛光,内壁粘活性炭。低温板工作温度低于20 K(通常为14~15 K),能大量冷凝吸附除氢、氦、氖以外的其他常见气体。低温活性炭用以吸附氢、氦、氖等难凝气体[3]

制冷机低温泵的结构图 

图1 制冷剂机地温泵的的结构图   空调制热机温度过低泵的具体结构特征有:   (1) 与同规格的沒有泵对比,高温泵具有着十分大的抽速,对水水蒸气的抽速大大;

  (2) 无碳氢化合物的污染,可以用来产生洁净的高真空和超高真空

  (3) 在泵身上不丝毫健身运动主件,所以说能容忍大环流的突破、焊接烟尘和颗粒状及出自于系统化的响声;   (4) 主要上能够抽除任何常见的有害气体;   (5) 可以在指定角度按照,方法用简,都具有很低的方法人工成本。

3、制冷机低温泵在世界各国空间环境模拟器上的应用

  微型致冷机溫度过低泵在区域虚拟器上的使用时间最早起于新西兰。是早在1966年一年前,波音总部提升A不锈钢容器时,就成就 制造枝术了20K溫度下1~2W制热量的氦致冷机,并搞成溫度过低泵以氧化硅大规模溅射铁离子泵和钛进化泵抽气。当欧联ESTEC 选用斯特林巡环的氦致冷机组合溫度过低泵并提升5 台机械成就 时候,新西兰高真空度泵机械总部马上选用好些的GM 巡环氦致冷机,成就 制造枝术了88.9 cm(35 inch)和121.92 cm(48 inch)俩种公称直径的大泵。到1987 年年底,该总部已产量了88.9cm 泵22 台,121.92cm 泵27台,使用于三十家大规模区域环模机械中,各举涉及到荷兰和还有国内各地成就 制造枝术的大规模区域环模机械。表1 是这个中国大陆主耍区域环模机械的通常枝术指标英文和真空度泵泵的增配问题。 表1 欧美国家首要环模系统的简介

国外主要环模设备的概况