NBI漂移管道内插板式低温冷凝泵的初步实验

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1、NBI漂移管道内插板式低温冷凝泵的初步实验谢远来中性束注入组ASIPP中国科学院等离子体物理研究所10/4/2021摘要在Tokamak实验装置中，为平衡中性束注入器与HT-7装置内的真空度不匹配的状况，我们研制了漂移管道内低温冷凝泵。本文对该泵的低温性能进行了初步实验并对实验结果进行了简要分析和总结，为今后将其应用在Tokamak装置上积累理论知识和实践经验。关键词:性能测试中性束注入低温冷凝泵漂移管道10/4/2021ASIPP的NBI结构示意图主真空室离子消除器离子源涡轮分子泵机组中性化室低温冷凝泵1偏转磁铁低温冷凝泵2漂移管道接Tokamak10/4/2021漂移管道内低温冷凝泵的结构

2、示意图ASIPP10/4/2021实验系统示意图1压力测量系统2充气系统3辅助抽气系统4温度测量系统5液位测量系统6质谱分析系统21653410/4/2021温度计的安装示意图氮侧温度测量：Pt100RTD氦侧温度测量：CernoxRTD10/4/2021实验的操作步骤启动机械泵对漂移管道真空室进行粗抽，待真空降到1Pa左右时启动涡轮分子泵；真空室内真空度达到1.0E-3Pa量级时，即可开始向冷凝泵的氮路充注液氮，在充注液氮前用四级质谱计进行残气分析和微漏检测，以消除漏隙对极限真空度指标的影响；将液氮注入到液氮系统中，使整个液氮部分的温度降至80K；为减少液氦损耗，在完成液氮充注后应等待一段时

3、间，尽可能利用热辐射来降低整个氦系统的温度，再向氦路充注液氦；用高纯度的氦气对氦系统进行吹扫以纯化氦系统，随后开始输送液氦；在整个输液过程中，运用实时采集程序监测实验系统真空度的变化和各温度测点温度变化；10/4/2021实验结果降温过程各测点温度变化系统内真空度的变化质谱分析结果10/4/2021液氮降温阶段挡板温度变化曲线10/4/2021液氮降温阶段系统内真空度的变化10/4/2021液氦降温阶段冷凝板温度变化曲线10/4/2021液氦降温阶段系统内真空度的变化5.0E-6Pa10/4/2021粗抽阶段质谱分析结果10/4/2021降温前系统内残余气体质谱10/4/2021降温完成后系统

4、内残余气体质谱10/4/2021结论在整个真空系统未烘烤的情况下，使用该冷凝泵可以达到5.0×10－6Pa的极限真空；通过质谱分析，系统内的残余气体主要是水，余下依次是氮、氢等。烘烤或长时间真空预抽对提高极限真空非常重要。10/4/2021NCPST12谢谢！EMAIL：LAURRENCE@IPP.AC.CNASIPP10/4/2021