[发明专利]一种用于超高真空系统的玻璃管密封结构及密封方法

说明书

本申请公开一种用于超高真空系统的玻璃管密封结构及密封方法，上密封法兰和下密封法兰均包括呈圆盘状的法兰本体；下密封法兰的法兰本体的中心处开设有第一锥形孔和第一通孔，下密封法兰的法兰本体的上端面连接有凸出圆环台阶；铟丝密封环放置在凸出圆环台阶内；上密封法兰的法兰本体的中心处开设有第二通孔，上密封法兰的法兰本体的下端面设置有第一空心圆柱连接部，该第一空心圆柱连接部中心处开设有第三通孔和第二锥形孔；上密封法兰和下密封法兰通过紧固件进行连接后，第一空心圆柱连接部下部位于凸出圆环台阶内，第二锥形孔的大孔端与第一锥形孔的大孔端对接连接。本申请结构简单，使用方便，密封效果好，尤其适用于超高真空系统中。

技术领域

本发明涉及密封结构，具体地讲，涉及一种用于超高真空系统的玻璃管密封结构及密封方法。

背景技术

对于超高真空系统（气压低于10^-6Pa），常规的橡胶圈密封已不适用，因为无论何种橡胶圈密封都会有气体渗漏，而这些气体渗漏在超高真空系统中是不能接受的。所以，一般超高真空系统都是采用金属密封方法来确保漏率足够小，从而达到所需要的压强。

常规的超高真空系统中都有大量的玻璃器件，一般来说，玻璃和金属的超高真空密封通常采用玻璃和金属的钎焊工艺，即通过可伐合金过渡，将玻璃和金属法兰焊接在一起。例如将平面玻璃和平面法兰焊接，形成一个观察窗，或者将玻璃管道和平面法兰焊接在一起，形成一个管道。但是在一些特殊的用途时，玻璃无法和金属焊接的时候，需要将玻璃和金属法兰直接压接密封，目前最常用的是玻璃平面和金属平面利用铟丝作为密封材料的压接密封方法，而玻璃管道侧壁和金属法兰利用铟丝压接密封的方法还没有实现。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理、密封性能好的用于超高真空系统的玻璃管密封结构及密封方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种用于超高真空系统的玻璃管密封结构，其特征在于：包括上密封法兰、下密封法兰和铟丝密封环；所述上密封法兰和下密封法兰均包括呈圆盘状的法兰本体；所述下密封法兰的法兰本体的中心处开设有第一锥形孔和第一通孔，下密封法兰的法兰本体的上端面连接有凸出圆环台阶；所述第一锥形孔的小孔端与第一通孔对接，其大孔端与凸出圆环台阶对接；所述铟丝密封环放置在凸出圆环台阶内；所述上密封法兰的法兰本体的中心处开设有第二通孔，上密封法兰的法兰本体的下端面设置有第一空心圆柱连接部，该第一空心圆柱连接部的内孔从上至下依次为第三通孔和第二锥形孔；第二通孔与第三通孔对接，且孔径相同，第三通孔与第二锥形孔的小孔端对接；所述上密封法兰和下密封法兰通过紧固件进行连接后，第一空心圆柱连接部下部位于凸出圆环台阶内，第二锥形孔的大孔端与第一锥形孔的大孔端对接连接。

作为优选，本发明所述第一锥形孔与第二锥形孔的锥度相同。

作为优选，本发明所述第一通孔与第二通孔的孔径相同。

作为优选，本发明所述凸出圆环台阶的内径略大于第一空心圆柱连接部的外径，其差值小于10um。

作为优选，本发明所述下密封法兰的下端面设置有第二空心圆柱连接部。

作为优选，本发明所述铟丝密封环的横截面呈方形或椭圆形。

作为优选，本发明所述紧固件选用螺钉，数量不少于六个，沿周向均匀分布，将上密封法兰和下密封法兰进行紧固。

为解决上述技术问题，本发明还提供另一技术方案：一种用于超高真空系统的玻璃管密封结构的密封方法，包括以下步骤：

步骤一：将铟丝密封环放置在凸出圆环台阶内；

步骤二：玻璃管的一端依次穿过铟丝密封环、下密封法兰的第一锥形孔和第一通孔；

步骤三：将上密封法兰以第一空心圆柱连接部朝向下密封法兰的姿态套设在玻璃管上；