是NBI低温吸附泵吸附面的关键组成部分，其性能是决定NBI低温泵抽气性能的关键因素之一。本文选取JX-6型，用全自动比表面积及孔径分析仪(ASAP2020)在液氮温度下对其性能进行了测试，并对实验数据进行了分析。实验结果表明，该活性炭具有良好的孔隙结构和较强的吸附性能，其最大吸附量达到252cm³/g STP。为进一步研究NBI低温泵的低温吸附抽气提供了理论依据。

　　中性束注入器（NBI）是通过向内的等离子体中注入高能中性粒子束，利用高能中性粒子在等离子体中的电离、热化，把能量转化成等离子体的内能以达到有效加热等离子体的目的。中性束注入器的典型结构如图1 所示，它由离子源、中性化室、主真空室、偏转磁体、离子消除器、束流限制靶、飘移管道及真空系统等部分组成。

图1 中性粒细胞束侵入器安装结构类型

　　NBI真空系统一般要求其主真空获得设备的抽速在10⁵~10⁶L/s量级，以低温泵作为NBI真空系统主抽气泵已成为NBI发展的必然趋势。NBI低温泵的负载气体主要为氢、氢的同位素或氦，为了获得足够的抽气能力，目前多采用液氦低温泵。同液氦低温吸附泵相比，液氦低温冷凝泵对冷凝板温度波动、外界负荷冲击的承受能力差、对氦的抽气作用非常有限，随着NBI对真空获得设备要求的不断提高，研制性能优良的液氦低温吸附泵已成为NBI研制过程中必须攻克的难题。由于椰壳活性炭具有高比表面积、良好的孔隙结构、平衡吸附量大、平衡压强低以及对氢、氦等小分子具有较强吸附能力，研制以椰壳活性炭作为吸附剂的低温吸附泵来代替低温冷凝泵已成为当前对NBI低温泵研制的共识。考虑到影响活性炭吸附性能的主要因素是其比表面积和孔径分布，本文利用ASAP全自动比表面积及孔径分析仪对JX-6型活性炭的性能进行了测试，对实验数据进行了分析，获得了其比表面积和孔径分布。

1、测试方法和实验设备

1.1、测试方法及原理

　　活性炭在低温、低压下对气体吸附性能的特点可以用吸附等温线来表示。本次实验采用定容法测定吸附等温线，定容法的基本原理是：在保持活性炭的温度和吸附质气体容积不变的条件下，测定吸附质气体的压力以及吸附质气体与活性炭接触后达到的吸附平衡压力。根据这两次测定的压力计算出的气体量之差即为活性炭的吸附量。通过改变吸附质气体的充入压力即可得到吸附等温线和脱附等温线。

　　实现赚取的气体吸附脱附等温线，多数据实现研究，推算出其比表面上积和口径区域划分。

1.2、试验设备

　　另行通知实验室所采取的机械大部分有: ①ASAP全自動比表面能积及钻孔大小解析仪1台（新加坡麦克仪器设备企业）；②BS124S电商天枰1台（谈起德国赛多利斯企业）；③恒温干燥箱1台。

2、实验步骤

　　样件经恒温干躁箱120℃3h吹干，保存于干躁器中待保压。空样件管经脱气站加制冷剂后充氦气，卸除称重系统系统装样件。在250℃下抽真空系统脱气正确处理1h，待保压，充氦气，卸除称重系统系统。精确确定样件总重为0.1263g，键入确定机。将样件管装上降解分折站，在液氮溫度下确定氮降解法测定。

3、实验数据分析处理

　　实验的压力范围为2.21 ×10^{- 4}mmHg～763.530823mmHg， 吸附及脱附等温线如图2所示，取横坐标为相对压力，纵坐标为换算善（STP）下的平衡吸附量。

图2 JX-6型亲水性碳的吸（脱）附等温线

　　由图2可以看出，随着平衡压力的上升，吸附量也随之上升，上升幅度呈下降趋势，当相对压力值接近1时，平衡吸附量达到最大值Q=252.1046606cm³/g STP。

　　当P/P0比有有压力大于等于0.35时，进行毛细管拧成一股绳做用。凯尔文方程式得到了造成拧成一股绳的现象的比有有压力P/P0与孔长宽高r相互之间的感情如下所述式如下：

　　计算出来给出P/P0为0.35时的孔长宽比r为1.504nm。现有全国上，普通把细孔的长宽比数值有几类：外径≤2nm为细孔，外径在2～50nm为中孔，外径≥50nm为大孔。因而就可以给出图里再次发生的为广州中山大学孔段。

　　当P/P0相对压力大于0.35时，其吸附量变化不大，当相对压力达到接近1时，活性炭全部孔中都被液态吸附质充满，吸附量达到最大值。当P/P0相对压力小于0.05时为微孔吸附阶段，吸附量变化较大。当P/P0=0.05时，吸附量Q=228.0144cm³/g STP，占最大吸附量的90.4%，由此可以得出这种类型的活性炭是微孔结构的活性炭，微孔表面所占的比表面积份额较大。

　　图2 中脱附等温线在P/P0比压为地属0.35～1位置内，总在吸物等温线的上侧，大部分是由在再次发生拧成一股绳现状在之前，在孔状管臂上就已经 得到四层氮的吸物膜，这些在相同的稳定性压为下，脱附等温线相匹配的稳定性吸物量总以上吸物等温线相匹配的稳定性吸物量。