分子泵抽速測試實驗設(shè)備

       F2400/3500 分子泵對Xe 抽速測試在蘭州物理所TS21000 真空系統(tǒng)上進行, F2250/1500 分子泵對Xe 抽速測試在蘭州物理所TS25 真空系統(tǒng)上進行。真空系統(tǒng)如圖1, 圖2 所示。

1. 2XZ215 機械泵　2. 分子泵F100/150　3. F2400/3500 分子泵  4. GDQ 2J400 擋板閥　5. 真空室　6. ZJ 27 熱陰極電離規(guī)  7. 質(zhì)量流量計

圖1　TS21000 真空系統(tǒng)配置示意圖

1. F2250/1500 分子泵　2. 2X215 機械泵　3. 真空室　4. ZJ 27 熱陰極電離規(guī)　5. 質(zhì)量流量計

圖2　TS- 5 真空系統(tǒng)配置示意圖

       TS21000 真空室長度1000 mm ,直徑1000 mm,配置兩臺F2400/500分子泵機組; F2400/3500 分子泵機組通過GDQ 2J 400 擋板閥和真空室連接;擋板閥對N2標稱流導(dǎo)6400L/s。TS25直徑800 mm,高800 mm,配置兩臺F2250/1500 分子泵機組;F2250/1500真空機組通過直角彎管和真空室連接;直角彎管軸線長度750 mm , 管徑350 mm。

分子泵抽速測試方法

       考慮到系統(tǒng)有效抽速不僅和泵組抽速相關(guān),而且和抽氣管道流導(dǎo)相關(guān), 而抽氣管道的流導(dǎo)則因系統(tǒng)而定。因此,本文中,在實驗測試的基礎(chǔ)上,將有效抽速換算成泵口抽速進行研究，這樣便于同行在設(shè)計Xe氣氛真空系統(tǒng)時,直接根據(jù)泵口Xe抽速確定設(shè)計方案。

      通過質(zhì)量流量計向真空室注入Xe氣;在不同Xe氣流量下測量真空室真空度;根據(jù)流量Q 和真空度P,利用式(1)計算系統(tǒng)有效抽速S;計算單臺分子泵機組的有效抽速S0; 根據(jù)真空室的真空度P、抽氣管道對Xe的流導(dǎo)CXe,流量Q,利用式(2)計算泵口真空度Pp;根據(jù)單臺分子泵機組有效抽速S0、抽氣管道對Xe 的流導(dǎo)CXe,利用式(3)計算泵口的抽速Sp

式中CXe——抽氣管道對Xe 流導(dǎo),L/s

　P ——真空室真空度, Pa

　P p ——泵口真空度, Pa

　Q ——氣體流量, Pa·L/s

　S ——系統(tǒng)有效抽速,L/s

　S 0——單臺分子泵機組有效抽速,L/s

　S p ——單臺分子泵機組有效抽速,L/s

       測試中, 兩臺設(shè)備都是兩臺分子泵機組同時工作。在數(shù)據(jù)處理時認為系統(tǒng)有效抽速S 的1/2就是單臺分子泵機組的有效抽速S0,即S 0= (1/2) ×S。Xe氣流量用七星華創(chuàng)質(zhì)量流量控制器控制。考慮到該控制器出廠時由N 2 標定,在控制Xe 氣時, 需要對表頭讀數(shù)進行修正, 本試驗中, 根據(jù)產(chǎn)品說明書提供的數(shù)據(jù), 修正系數(shù)取1.4(實際流量= 表頭顯示值×修正系數(shù))。

     真空度測量采用國光牌ZJ 27 熱陰極電離規(guī)。考慮到該真空規(guī)對氣體有選擇性, 而真空計出廠以N 2標定。在測量Xe氣氛真空度時,需要對表頭讀數(shù)進行修正,本試驗中,根據(jù)文獻報道的數(shù)據(jù),修正系數(shù)取2.87(實際真空度= 表頭顯示值×修正系數(shù))。