[发明专利]一种无损耗超高真空光纤导入装置及方法

摘要

本发明涉及一种无损耗超高真空光纤导入装置及方法，主要包括使用中心开有通孔的弹性材料密封件结合管状管接头的光纤导入装置。采用此装置将裸光纤穿过弹性材料密封件中心小孔，光纤和弹性材料密封件同时受到机械挤压从而达到真空密封。结合本发明涉及的采用此导入装置的真空获取操作流程以实现光纤无损耗地导入导出超高真空。本发明是为了满足超高真空中激光由光纤导入导出的实验和工业生产需求，并且满足在导入导出过程中激光无损耗的要求，同时可以满足不同激光波长、不同种类光纤的使用要求。

主权项

1.一种采用无损耗超高真空光纤导入装置获取超高真空的方法，其特征在于：所述无损耗超高真空光纤导入装置，包括紧固螺帽(1)、中间设有通孔的弹性密封塞(2)和管状接头(3)，所述紧固螺帽(1)的帽盖上设有通孔，弹性密封塞(2)的头部塞装在管状接头(3)的左端口，紧固螺帽(1)与管状接头(3)的左端螺纹连接，且使弹性密封塞(2)的尾部位于紧固螺帽(1)的帽腔中；所述中间设有通孔的弹性密封塞(2)的头部为锥台型，以便与管状接头(3)密封连接；所述管状接头(3)为一圆柱管，圆柱管左端内壁为与弹性密封塞(2)锥台型头部相匹配的锥形面，在圆柱管左端的外壁设有外螺纹，以便与紧固螺帽(1)螺纹连接；所述获取超高真空的方法包括以下步骤：(1)将裸光纤依次穿过紧固螺帽、中间设有通孔的弹性密封塞、管状接头和真空法兰进入真空气室，旋转紧固螺帽直到帽盖内侧将弹性密封件压紧；(2)利用机械泵和涡轮分子泵在常温下制备低真空：安装完成无损耗超高真空光纤导入装置后，连接各真空部件，真空系统由机械泵( 6) 、涡轮分子泵( 5) 和离子泵( 9) 组合完成真空抽取；无损耗超高真空光纤导入装置( 7) 焊接于真空室( 8) 的法兰上；首先打开机械泵( 6) 和真空阀门( 10) 进行粗真空制备，半小时后真空压强达到3.0×10‑2Pa；随后开启涡轮分子泵( 5) ，真空压强迅速减少至3.4×10‑3Pa，经过6小时真空压强达到2.2×10‑5Pa；开启离子泵( 9) ，42小时后真空压强达到1.1×10‑6Pa；(3)获取低真空后，第一次对紧固螺帽紧固，旋转螺帽1/2圈，促使低真空保持和改善；(4)真空系统烘烤升温，离子泵和过渡真空管道的烘烤温度和加热速度略大于真空室和光纤导入装置；13小时内升温完成；最终离子泵( 9) 温度烘烤130摄氏度，真空过渡管道烘烤温度110摄氏度，带有光纤导入装置( 7) 的真空烘烤温度为80摄氏度；(5)升温结束后第二次对紧固螺帽( 1) 紧固，旋转1/6圈；(6)高温持续烘烤真空系统，烘烤持续36小时；(7)高温烘烤结束后，第三次将紧固螺帽( 1) 紧固，旋转1/8圈；(8)真空系统烘烤降温，降温速度低于升温过程，降温共用时14小时，在降温过程中根据真空压强变化紧固螺帽( 1) 两次，每次旋转约1/10圈；关闭真空阀门( 10) 后关闭机械泵( 6) 和涡轮分子泵( 5) ；离子泵( 9) 单独工作，直到最终压强达到4.0×10‑8Pa，实现超高真空；(9)利用高纯液体对光纤导入装置进行检漏。