[实用新型]一种具有三级吸附结构的直板式内置低温泵结构

摘要

本实用新型主要针对抽速要求高且真空室空间有限的一种新型设计，通过合理布置本实用新型设计了一种具有三级吸附结构的直板式内置低温泵结构，有效的解决了热负荷与气体流导之间的矛盾，在有限的空间实现了高抽速，且控制了运行成本。三级吸附结构包括三级辐射屏蔽板和三级冷凝吸附板，吸附单元竖直装配，相互独立，多个吸附单元构成吸附阵列，被液氮温度的辐射屏蔽壳体包围。吸附单元之间的间隙大大提高了气体流导，与人字形结构相比，气体流导增加了30～40％，满足了有限空间的抽速需求，而不同位置的表面采取不同表面处理工艺，降低冷凝吸附板上的热辐射，使得整体的液氦消耗量下降。

主权项

一种具有三级吸附结构的直板式内置低温泵结构，应用于受控核聚变实验中的中性束注入器真空差分系统，其特征在于采用的是直板式三级吸附结构，具体包括以下方面：(1)吸附结构由辐射屏蔽板和冷凝吸附板构成辐射屏蔽板包括第一级、第二级和第三级，分别是V形角的角度为90°、80°和70°的V形结构，该V形结构由两块屏蔽板焊接而成，其尺寸根据系统设定；在两块屏蔽板的焊接位置设置一根液氮管；屏蔽板的材料是铜，液氮管的材料是不锈钢；冷凝吸附板包括第一级、第二级和第三级，都是由两块吸附板焊接而成的平面长方体结构，其尺寸根据系统设定的数值确定；在两块吸附板的焊接位置设置一根液氦管；吸附板的材料是铜，液氦管的材料是不锈钢；第一级冷凝吸附板置于第一级辐射屏蔽板之后，二者的横截面构成一个不闭合的三角形，第一级冷凝吸附板与第一级辐射屏蔽板之间在三角形未闭合部分的间隙为2mm；第二级冷凝吸附板置于第二级辐射屏蔽板之后，二者的横截面构成一个不闭合的三角形，第二级冷凝吸附板与第二级辐射屏蔽板之间在三角形未闭合部分的间隙为2mm；第三级冷凝吸附板置于第三级辐射屏蔽板之后，二者的横截面构成一个箭头状结构，第三级冷凝吸附板设置在第三级辐射屏蔽板的V形结构的角平分面上；第三级冷凝吸附板与第三级辐射屏蔽板的V形结构顶角处液氮管的间隙为10mm；上述三级冷凝吸附板和三级辐射屏蔽板共同构成一个吸附单元；(2)每个吸附单元都是竖直装配，其三级辐射屏蔽板的V形结构顶角处液 氮管在同一个平面上，该平面与水平面相互垂直；多个吸附单元之间相互间隔，相邻的两个吸附单元之间间隔的距离为250mm，为气体流动提供通路；所有的吸附单元构成一个吸附阵列；吸附单元和辐射屏蔽壳体竖直装配，每个吸附单元的冷质分管和冷质总管采用并联结构，冷质下入上出，左进右出，每个吸附单元的冷质的路径相同；(3)整个吸附阵列用77K的U形液氮辐射屏蔽壳体包围，辐射屏蔽壳体采用多组管翅并排拼接构成，管翅翼长150mm，最大温升为2K，并排时两组翅片重叠率为10％，达到绝对光学密闭；整个辐射屏蔽壳体内侧进行黑化处理，吸收直接来自外界的辐射热；辐射屏蔽壳体外侧进行镀镍抛光处理，反射外界的热辐射。