双真空主动型氢脉泽真空系统设计

2012-05-21 王文明 中国科学院上海天文台

  清洁、抽速稳定的高真空系统是氢脉泽工作必不可少的组成部分之一。文章详细介绍了双真空主动型氢脉泽真空系统的组成及各个组成部分的设计思路、方法。内容涉及真空的获得、真空泵的选择、氢脉泽物理部分双真空系统设计、流导及抽速的计算、泵体结构的设计和实验验证。实验发现,设计完毕的氢脉泽双真空系统保温效果较以前大幅改善,内外真空室本底流量为0.1 mA,工作流量值稳定在0.7mA时氢脉泽稳定输出-105 dBm信号,关闭流量后内真空抽真空本底时间约为8 min。表明内外真空室离子泵均达预期设计指标且工作正常。此外,该设计还进一步减小了脉泽体积、减轻了其重量,向氢脉泽小型化迈出了坚实一步。

  关键词:真空系统;流导;离子泵;氢脉泽

  Abstract: The dual-vacuum system,dedicated to the active hydrogen maser,was designed,constructed,and tested.The so-called dual vacuum system mainly consists of two vacuum chambers:one is called the high vacuum inner chamber,where active hydrogen maser is generated;the other is the low vacuum outer chamber,where the auxiliary units,including the EM shields,coils heaters and control units,etc.are installed,allowing exposure to air in routine maintenance.The discussion centered on the design considerations of the dual-vacuum system.The experimental tests were performed in the lab-built,prototyped dual vacuum system with satisfactory results.The strengths of the newly-developed dual-vacuum system,such as the volume and weight reduction of the maser device,and increased stability and thermal insulation,were also tentatively discussed.   Keywords: Vacuum system,Conductance,Ion pumps,Hydrogen maser   氢脉泽做一款耗时次数预估主设备而使高精确度度和好的的中長期稳定性度范围广应用于卫星影像网站导航与定位功能、深空发现、知识基础策略研究方案等行业领域。   分手后型氢脉泽是采取微波通信谐振腔内氢氧氧分子超精益求精磁能级跃迁保持的电磁振动器波人体脂肪来确保自激谐振,氢氧氧分子在储放泡内做无细则动作止步每次大约1 s 的时候, 为预防胆因醇态氢氧氧分子与另一个氧氧分子展开磕碰检测产生频移会导致脉泽伤害表现水平变低有的熄灭, 此过程中 不得不在高高压气泵大环境下展开。热电厂学的理论来表述, 高高压气泵度使空间内粒子束黏度减轻更有效地增长胆因醇态氢氧氧分子恣意程, 减轻氧氧分子磕碰检测概率[ 1] 。双高压气泵分手后型氢脉泽不光使其腔泡趋于稳定高高压气泵生活中, 使用于控温润屏蔽了磁场强度的平台也放置高压气泵生活中, 不光优势于增长脉泽的控温润隔热稳定性, 还能否更有效地变大力学一部分密度和水平。

1、真空泵的选择

  氢脉泽的运作上物质是氮气, 在运作上中暂未解离的氢原子核结构团、选态中偏转到地方内的低能态氢原子核结构团、儲存泡内完毕跃迁的微高态原子核结构团及内部人员用料宣泄的不溶物有害气味都要有迅速抽走, 以做到氢脉泽高负压度运作上区域, 氢脉泽运作上时的负压度大部分为1X10-5~5X10-4Pa, 本底负压度为1.33X10-6Pa。氢脉泽的运作上优势特点决定性了负压泵的选定 须要做到: 抽气耐热性增强, 负压泵运作上区域无环保问题, 抽气限制负压度要高, 对氢、氦等小团伙量有害气味及惰性有害气味抽速要大且很不容易过饱和, 实操简简单单, 的使用安全保障。虽然, 实际效果项目 中氢脉泽要有烘烤除气, 选定负压泵须要耐持续高温烘烤[2] 。   在自主型氢脉泽生活当中, 创造性地推动了双真空体系度条件体系泵框架架构并确认了校正取得胜利。双真空体系度条件体系泵框架取得胜利推动了脉泽腔泡分離, 优势于永久保存泡获取一名高真空体系度条件体系泵度的纯静条件。同一, 防止出现了脉泽反复不断地拆御引致永久保存泡因数次裸露下垫面由于壁上镀层发生的空气污染。外真空体系度条件体系泵框架的架构往往使脉泽控温力大幅优化另一方面还减太小脉泽空间, 解决了克重, 向氢脉泽中大型化迈开了深厚那步一个脚印。未来发展, 将进那步一个脚印做更长时长的监视测评, 以检验该双真空体系度条件体系泵体系架构的长时间稳定质量。

参考文献:
  [1]王晓东,巴德纯,张世伟,等.真空技术[M].北京:冶金工业出版社,2006:203-205
  [2]张以忱.真空工艺与实验技术[M].北京:冶金工业出版社,2006:95-96
  [3]张继红,邹峰,陈强,等.新型氢频标真空组件设计[C].2009时间频率学术会议,2009:67-71
  [4]杨乃恒,巴德纯,王晓东,等.电路真空系统的设计与计算[J].真空,2009,46(2,3):1-6,1-8
  [5]薛大同,肖祥正,李慧娟,等.氦质谱背压检漏方法研究[J].真空科学与技术学报,2011,31(1):105-109
  [6]蒋迪奎,陈永林,陈丽萍.上海光源储存环真空系统[J].真空科学与技术学报,2009,29(4):444-447