[发明专利]小抽速离子泵寿命考核装置及寿命考核方法

说明书

本发明公开了一种小抽速离子泵寿命考核装置及寿命考核方法。该小抽速离子泵寿命考核装置氢源罐、提纯器、三通、被测离子泵、真空阀门、分子泵组以及数据处理器。氢源罐上设置有开关阀；提纯器通过连接管与开关阀连接；三通包括第一端口、第二端口以及第三端口，第一端口与提纯器密封连接；被测离子泵与第二端口密封连接，被测离子泵通过高压电源加电；真空阀门与第三端口密封连接；分子泵组与真空阀门连接；数据处理器用于对被测离子泵高压电源离子流数据进行采集和处理。本发明的小抽速离子泵寿命考核装置，可以客观、真实、有效的考核被测离子泵在特定气体负载下的使用寿命，能够提高氢原子频标整机可靠性与寿命评估的精度。

技术领域

本发明涉及离子泵寿命考核技术领域，具体而言，涉及一种小抽速离子泵寿命考核装置及寿命考核方法。

背景技术

目前，用于氢原子频标的小抽速离子泵抽速范围一般在1L/s～8L/s，其与吸气剂泵一起组合成复合泵共同维持氢原子频标内真空环境的高真空度，为氢原子提供一个理想的高真空环境。其工作时，加3KV～5KV高压，在阴阳极之间形成一个强电势，同时叠加一个强磁场，实现内部空间电子的螺旋加速运动。当内部环境有气体分子时，被高速电子碰撞形成离子，大质量离子被电磁场加速撞击离子泵阴极钛板形成钛膜覆盖在阳极圈上，实现对空间气体分子的吸附抽除，以达到内真空环境真空度要求。显然，小抽速离子泵属于氢原子频标内的耗损部件，具有一定的使用寿命。市售货架产品一般标有标称使用寿命，但上述标称寿命有如下不足之处：

(1)氢原子频标用离子泵工作环境特殊，主要的气体负载是氢气，而市面离子泵货架产品的标称寿命是按照负载气体为氮气考核，离子泵对不同气体负载的使用寿命存在差异，无法采用该货架产品标称工作寿命来判断氢原子频标用小抽速离子泵工作寿命；

(2)氢原子频标内还有一种离子泵为非标自研部件，也需要考核其工作寿命；

综上两点，需要设计一种小抽速离子泵寿命考核装置，以考核氢原子频标所用离子泵的工作寿命，用于评估氢原子频标的整机寿命。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种小抽速离子泵寿命考核装置及寿命考核方法，以用于考核氢原子频标所用离子泵的工作寿命。

为了实现上述目的，本发明提供了一种小抽速离子泵寿命考核装置，包括：

氢源罐，所述氢源罐上设置有开关阀；

提纯器，所述提纯器通过连接管与所述开关阀连接，所述提纯器通过恒流源加电；

三通，所述三通包括第一端口、第二端口以及第三端口，所述第一端口与所述提纯器密封连接；

被测离子泵，所述被测离子泵与所述第二端口密封连接，所述被测离子泵通过高压电源加电；

真空阀门，所述真空阀门与所述第三端口密封连接；

分子泵组，所述分子泵组与所述真空阀门连接；

数据处理器，所述数据处理器与所述被测离子泵电连接，以用于对所述被测离子泵高压电源离子流数据进行采集和处理。

进一步地，所述提纯器为镍提纯器。

进一步地，所述第一端口、所述第二端口以及所述第三端口均设置有连接法兰，所述连接法兰与所述被测离子泵之间、所述连接法兰与所述真空阀门之间、以及所述连接法兰与所述提纯器之间均设置有密封圈。

进一步地，所述密封圈为无氧铜密封圈；和/或，

所述第一端与所述提纯器之间的所述连接法兰为与所述提纯器相适配的非标准法兰；和/或，

所述第二端口与所述被测离子泵之间的所述连接法兰为CF16法兰；和/或，

所述第三端口与所述真空阀门之间的所述连接法兰为CF16法兰。