復合式真空發生器結構示意圖
根據自動機械的動作要求,把若干個噴嘴、擴張管副用串聯、并聯的混合方式連接起來,用以實現大排氣量和高真空度的復合式真空發生器的結構如圖9 所示。它的真空發生過程與串聯式的完全相同。如果在結構上把兩列噴嘴、擴張管副完全隔離開,用分配閥控制向兩列分別供氣、斷氣,這樣復合式真空發生器就完全具備大功率、大排氣量、高真空度和高效率的特性,應該說是比較理想的真空發生元件。
圖9:復合式真空發生器示意圖
但是,由于其體積增的羅茨泵和1臺抽速為70L/s的旋片泵組成,由它完成對SFC高、低真空室從大氣到70Pa的粗抽,也要完成對SFc 高真空室單獨抽至10Pa。高真空系統由2臺抽速為1500L/s 的渦輪分子泵和1臺抽速150L/s的羅茨泵機組組成。超高真空系統由2臺抽速為20000L/s的/HIRFL-800低溫泵和1臺抽速10000L/S的低溫泵組成。分子泵與低溫泵共同安裝在一個泵室中,分子泵與低溫泵之間以及泵室與真空室之間分別由直徑為250mm和630mm 的超高真空閥門隔開。從大氣抽至10Pa,大約需要20min。從10Pa到E-3Pa 由高真空系統的分子泵完成,約需要2h。當真空度優于3e-3Pa 時,低溫泵開始工作。低溫泵工作10h后,在SFC真空室中心平面上可以獲得1.3E-5Pa的真空。
SFC真空室從安裝到完成測磁工作,歷時6 個多月。真空室長時間暴露于大氣之中,這樣對要想獲得1.3E-5Pa的真空度是較難的。最好的辦法就是烘烤。但由于真空室安裝后,與磁鐵、高頻腔部件、注入引出元件、束診元件等都連接在一起,再加上真空室形狀復雜,所以用常規的加熱帶、烘烤燈等方法來加熱,因受條件限制而無法實行。進行分析后,決定采用熱水循環加熱的方法,對真空室內部的線圈、覆面等那些在加速器運行時需要用冷卻水的部件,在抽空時先用熱水循環,進行烘烤。
經過計算,這部分部件在真空室中的表面積,要占整個真空室內表面積的75%。加工了一套熱水循環系統,考慮到線圈是環氧澆鑄,水溫應控制在80度左右。經過10h熱水循環烘烤后,真空度從10E-5Pa進入到10E-6Pa,證明了這種烘烤方法是可行的。