本文根据北京放射性核素装置(BRIF)-100 MeV 紧凑型回旋加速器主真空特点，设计了一套插入式低温冷板模拟抽气系统。该插入式低温冷板抽气系统的设计抽速为15 000 l/ s，包括两块冷板片，挡板，半开半闭屏蔽罩，及两套制冷机，制冷机一级功率83W@80K，二级功率7.5W@20K。抽速和极限压力测试采用定压法，测试了不带活性炭和带活性炭不同情况下的抽速及对不同气体的抽速。不带活性炭平均抽速14 500 l/s；带有活性炭平均抽速为16 000 l/s，冷板对氮气和氢气的平均抽速分别为16 000 l/s 和12 000 l/s。本文还对极限压强、容量、降温时间等低温冷板的性能参数进行了测试，测试结果表明该套模拟抽气系统极限压力可达5. 8E-6Pa，抽速16 000 l/s，可在此基础上进行100 MeV 回旋加速器主真空低温抽气系统的设计。

引言

　　北京放射性核素装置-100 MeV 强流紧凑型回旋加速器的主磁铁扇型谷区直径4 m，夹角为35度，高度为500 mm，其可以利用的抽气空间和流导有限仅为4 个500mm 的孔，负氢粒子在加速时的束流损失小于0.5% ，要求加速腔内的真空度为5E-6 Pa，需要抽速为140 000 l/s。采用外置泵无法满足抽速要求，

　　所以说，耍求采用了內置式温度冷板抽气定制的概念的。为着模以100 MeV 强流入旋会加快器必备温度冷板抽气定制的概念的，定制的概念打了个套温度冷板抽气模以检测系统软件定制。该系统软件定制表明在100 MeV 螺旋会加快器上实际上的用的生活条件和对抽速的耍求，定制的概念成半开馆式温度冷板抽气定制的概念的。它可会直接插进正空阳台阳光房，有效整合资源温度冷板的抽气大小和屏蔽了板、挡片的流导，以了解最大化的抽气传输速率。

1、实验低温冷板抽气系统的设计

　　1. 1、温度低冷板抽气规模计

　　设计抽速为15 000 l/s。低温冷板的有效抽速是根据冷凝面的理论抽速、捕获几率和辐射挡板的流导三个因素来确定的。不考虑辐射挡板，低温冷板的理论抽速公式如下式所示：

　　式中，Sid为理论比抽速(l/ s·cm²)；A 为低温冷板的表面积(cm²)；T 为被抽气体的温度(K)；M 为被抽气体的摩尔质量(g/mol)，在这里被抽气体主要是氮气，因此取28；R为气体普适常数；考虑到辐射挡板的流导和捕获几率时，有效抽速公式如下

　　α，粘附几率，其意义是气体分子与低温抽气面相碰撞，气体分子被捕获的几率。对于氮气而言，一般对20K的冷凝面，氮气冷凝到抽气面后不再逃逸出来，这是一种理想抽气状态，因此可以按照理想状态处理，取α=1；w，气体分子从低温冷板的入口进入低温冷板表面的传输几率(取决于挡板和屏蔽板的结构)，对于90度的人字型挡板，常取流导几率w=0.48；S为泵的有效抽速(l/s)。由于系统要求有效抽速S为15 000 l/s，将(1)和(3)代入(2)中可得满足抽速要求的最小抽气面为0.5 m²。

　　1.2、调查底温冷板抽气控制系统的设计

　　低温冷板抽气系统的结构见图1 所示，该低温冷板抽气系统由两块低温冷板(如图2所示)、一块挡板、一个半开放式的屏蔽罩、两台GM 制冷机(一级83W@80K，二级7.5W@20K)等组成。系统通过接管固定在安装法兰上。低温冷板材料为无氧铜，它由上下低温冷板、连接板组装而成，如图2 所示。低温冷板的外表面经镀镍抛光达到镜面，内表面粘有活性炭。两块冷凝板的有效面积0.56 m²，大于要求的最小抽气面积。挡板和屏蔽板外表面镀镍抛光达到镜面，内表面镀黑。

2、性能测试

　　2.1、自测罩 　　高低温冷板抽气设计性能指标各种自测软件传动装置长为3 如图所示，抽速各种自测软件按照定压法，实现的蒸汽2g流量计测定的进气的2g流量Q，测定各种自测软件罩中的经济压力P1，抽速S 需要由接下来关系的式得：

　　此地P0为在图3 测验装备中的保底工作中的压力。 　　冷藏冷板科学试验模式的规划极致的各种工作的负荷为5E-6Pa。应该抽速自测的开始各种工作的负荷要不超过极致的各种工作的负荷6个数量级，全部自测抽速的各种工作的负荷面积为5E-4Pa ~1E-2Pa。在图3 自测提升装置上量测了冷藏冷板对各种不同混合气味的抽气储存量及溫度下降时刻，抽气储存量属于对某一混合气味的抽气占有量，即当抽速影响到初期抽速半个时，冷藏冷板能抽走的混合气味占有量。冷藏冷板的溫度下降时刻属于冷藏冷板从恒温影响到二次冷头溫度常用的时刻。 　　2.2、软件测试毕竟 　　2.2.1、限制进口真空

　　低温冷板系统连续运行24 hrs，测试罩中的压力测试结果如下：低温冷板没粘活性炭时，分子泵(80 l/s)和冷板组合工作，经24 hrs 后，测试装置中压力为7.2E-6Pa，当关闭插板阀时，测试装置中的压力明显上升。低温冷板粘有28g椰壳活性炭时，打开制冷机4hrs 关闭分子泵口插板阀，经24hrs，测试装置中压力为5.8E-6Pa。

　　2.2.2、抽速

　　抽速测量采用CS100流量计控制进入测试罩中的气体量；高真空测量采用BA规(ZJ-12)，测量范围1E-7Pa～1E-2 Pa，低真空测量采用电阻规(ZJ-52T)，测量范围1.0E-2～1E-5 Pa，配ZDF-5214 真空计。对氮气测试结果如图4 所示。图4 中“◇”是冷板没粘活性炭工作时对氮气的抽速曲线，平均抽速14 500 l/s；“□”是其中一个冷板内侧粘有28g椰壳活性炭的抽速曲线，平均抽速16 000 l/ s。压力在1E-4Pa 范围时，由于用定压法测试抽速时，很小的流量(> >本底出气量)都会导致压力的大幅度变化，所以导致在5E-4 Pa 到2E-3 Pa 大幅度的变化。

图4　不相同冷板乐队组合的经济压力抽速曲线方程

图5　冷板对多种的气体的抽速身材曲线 　　100 MeV 螺旋加快和提升器化合物源是负氢化合物源，来源于化合物源的氯气也是主重力作用室大部分气载中的一种，故此也对该套高温冷板机系统对氯气的抽速开展测式。图5 是粘有活力性炭后高温冷板对惰性气体和氯气的抽速曲线方程，实线是惰性气体，虚线是氯气，评均抽速各自为16 000 l/ s和12 000 l/ s。 　　2.2.3、抽气存储量 　　对冷藏制冷的效果冷板抽气保护装置的抽气数量去测试仪。冷藏制冷的效果冷板没粘抗逆性炭时对氮气的抽气数量为2.48 E+5 Pal；几个冷藏制冷的效果冷板中的这当中这个复制粘贴有28 g 抗逆性炭时，对氮气的抽气数量提高1.26E+6 Pal，同时对氮气的抽气数量也提高2.58E +5 Pal。 　　2.2.4、温暖下降日子及冷板温暖 　　经检测，低溫冷板程序制冷时期为4 hrs。低溫冷板上湿度估测采取铑铁调节器器(估测范围内1K ～305 K)，经4 hrs 低溫冷板湿度达成17.25 K。

3、结论

　　经过测试，实验低温冷板抽气系统在粘活性炭的条件下，运行24 hrs 后测试罩的极限压力为5.8E-6 Pa，对氮气的平均抽速16 000 l/s，大于设计抽速15 000 l/s，该结果为100 MeV 回旋加速器主真空系统设计提供了参考。

4、致谢

　　较低温度冷板研究设计构思的设计构思得见吴德忠音乐老师的具体指导和帮到，在配置装有接线期間，串列促使器上升建设项目部机修组同时予以着力的支持和帮到，在这里对这些人一同说明深切的非常感谢。