[发明专利]迫流内装式液氦低温冷凝泵

说明书

技术领域

本发明涉及低温抽气泵领域，主要是一种迫流内装式液氦低温冷凝泵。

背景技术

低温泵是低温技术和真空技术相结合的产物，是利用低温抽气机理来获得和维持高真空和超高真空的设备，广泛用于空间模拟、大型加速器、核聚变研究、离子刻蚀，电真空器件，离子注入等科技生产领域，具有抽速大，无返油污染，能抽有毒气体，性能稳定，操作简单等优点。低温抽气就是在低温下使被抽空间的气体由低温表面冷凝、捕集或吸附，从而使被抽空间的压强大大降低以获得并维持一定的真空状态。

液氦低温冷凝泵主要利用的是低温冷凝抽气机理，以液氦冷却的低温面作为抽气面。通用的液氦低温冷凝泵以液氦杜瓦的底面作为抽气面，以液氮杜瓦以及液氮冷却的挡板作为热屏蔽结构以屏蔽从室温部件照射到液氦温度下相关部件的红外辐射，泵通过其抽气口的法兰连接到真空系统。由于泵的抽速与低温面的面积相关，且有法兰连接结构本身流导的制约，这种形式的低温泵不可能达到很大的抽速。采用自然循环冷却低温冷凝面和防辐射挡板的低温泵，对泵的安装位置有严格的要求，很难满足诸如核聚变研究中所要求的将大抽速低温泵安装在特定空间场合的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种迫流内装式液氦低温冷凝泵，其结构简单，工作稳定可靠，具有很大的抽速，能将筒体做成不同形状和大小以适应不同的应用场合，安装方便。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种迫流内装式液氦低温冷凝泵，其特征在于：包括多个结构相同的结构单元，每个结构单元分别由防辐射挡板、冷凝面、冷凝面悬吊线、氦管和氮管构成，所述防辐射挡板由弧形段和连接在弧形段弧内侧壁上并呈J形结构的J形段构成，防辐射挡板的弧形段弧外侧壁上设置有氮管，氦管设置在冷凝面上，防辐射挡板的J形段上通过冷凝面悬吊线向J形段的J形钩内悬吊带有氦管的冷凝面，由防辐射挡板J形段的J形钩半包围冷凝面及氦管；多个结构单元通过各自防辐射挡板的弧形段拼装成圆筒形结构，在圆筒形结构两端筒口处分别固定有环形的端头固定板环，每个端头固定板环的内环壁处分别沿环形设置有多个端头固定板盖板，相邻端头固定板盖板之间的端头固定板环的内环壁处分别设置有端头固定板滤板，每个端头固定板环内环壁处的端头固定板盖板、端头固定板滤板拼接为环形。

所述的一种迫流内装式液氦低温冷凝泵，其特征在于：多个结构单元中防辐射挡板弧形段上的氮管依次首尾相接串联，构成氮管串联结构，氮管串联结构中首个氮管连通有进气口，末个氮管连通有出气口。

所述的一种迫流内装式液氦低温冷凝泵，其特征在于：多个结构单元通过各自防辐射挡板的弧形段可拼装成方筒形结构。

所述的一种迫流内装式液氦低温冷凝泵，其特征在于：所述防辐射挡板整体材料为铝合金，表面做发黑处理，防辐射挡板为J形段的J形钩半包围冷凝面及氦管，以全部吸收来自高温壁面的直接辐射热并冷却即将到达冷凝面的气体，减少对冷凝面温度的影响。

所述的一种迫流内装式液氦低温冷凝泵，其特征在于：所述冷凝面为铜质材料，冷凝面由氦管内部的迫流液氦提供冷量以冷却至液氦温区，冷凝面通过冷凝面悬吊线悬吊于防辐射挡板J形段的J形钩内，且冷凝面与防辐射挡板无直接接触。

本发明工作稳定可靠，具有很大的抽速，能将筒体做成不同形状和大小以适应不同的应用场合。且结构简单，安装方便。

本发明优点是：

本发明采用迫流冷却的单元化设计，运行中工作面温度稳定可控；各结构单元的冷凝面由氦管内部的迫流液氦提供冷量以达到冷却并维持低温的效果，适合布置于任意形状的真空系统内部，对安装空间要求低且可最大限度的发挥其冷凝抽气性能；各结构单元的防辐射挡板由氮管内部的迫流液氮提供冷量达到冷却效果，其横截面呈“J”字形，半包围冷凝面；防辐射挡板两端设置端头固定板系统，由此可以屏蔽掉大部分来自高温器壁的辐射热，并使到达冷凝面的气体粒子能量足够低，减少对冷凝面温度的影响；整个低温冷凝泵由多组结构单元拼装焊接而成，可以根据实际应用场合做成不同形状和大小，适用范围广泛。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明中结构单元横截面的示意图。

图3为本发明中氮管连接示意图。

图4为本发明中氦管连接示意图。

具体实施方式