HT-7真空抽充气系统.PDF

HT-7 真空抽充气系统 辜学茂 杨愚 2005 年12 月2 日 一，真空系统简介 HT-7 内真空抽气系统为等子体放电提供必要的清洁的真空条件。抽气系统是在等离子体放电前提供尽 可能好的本底真空，以满足等离子体对纯净环境的要求，放电时抽气系统具有很强的杂质抑制能力，从而 提高放电参数，在第一壁处理过程中(泰勒放电，辉光放电，感应烘烤和离子回旋放电清洗)气压较高时也 具有大抽速以便抽除水蒸汽和杂质气体。总压测量复盖从大气，粗真空、低真空、中真空、高真空到超高 真空的广泛量程，（QMS ）分压强应能随时测量，特别是等离子体放电过程中的分压强实时测量。测量输 出应能计算机数据采集处理。主真空室和它的附属件(限制器，第一壁复盖物，波天线)应能长时间原位烘 烤到200 ℃，烘烤只能去除象H2O ，N2 ，CO2 这些物理吸附杂质，还需进一步用辉光放电等锻炼清洗以便 去除化学吸附的轻杂质，象C ，O 等。环形内真空室是金属焊接结构，材料应有好的焊接特性，高强度、 耐热冲击。 HT-7 外真空抽气系统是为超导纵场线圈及电流引线罐提供绝热真空，减少真空室温外壁和等离子体内 真空室壁向冷屏和磁体的对流热损失，降低致冷功率消耗。外真空抽气系统可靠性好、寿命长，易更换密 封件和易损部件、易接近、易操作，内外真空的所有排气管道集中用大口径塑料管接到室外。 主要真空指标： 内真空体积4.5m3 2 -6 ，内表面积54m (包括管系和内部件) ， 极限真空4 ×10 Pa ，两次放电间真空5 × -5 -3 3 -2 -5 10 Pa ，烘烤运行时最高气压~10 Pa ，有效抽速 1m /S (10 Pa~10 Pa 不包括低温泵) ，总出气率1 × -5 3 -1 3 -3 3 10 Pa.m /S (抽极限时) ，清洗时气载~6 ×10 Pa.m /S (充气GDC 清洗时) ，放电时间气载 ~2 ×10 Pa.m /S (充 D2 或H2 放电) 。 外真空体积4.5m3 -4 -2 -2 3 ，极限真空2 ×10 Pa (低温下) ，5 ×10 Pa (常温下) 。总漏放率1.0 Pa.m /S (室温下) ， -4 3 -1 1 ×10 Pa.m /S (液N ，液He 管道) 。抽到10 Pa 时间2 小时。 2 内外真空室主抽气机组： HT-7 抽充气系统布置如图 1 所示,在内真空 1#机组上除分子泵外还装有几种金属裸规、四单极质谱仪 3 及差分抽气系统、液氮低温泵。2#机组上除布有 1.5 m /S 分子泵外还有各类金属裸规和硼烷料盒及硼化配 气系统。 内真空抽气机组：1#机组为 1 台Φ150 口径的立式涡轮分子泵，名誉抽速为0.45m3/S ，前级泵用2XZ-8 ， 3 2#机组为 1 台Φ250 口径的立式涡轮分子泵，名誉抽速为1.5m /S ，前级泵用2XZ-15 。此外1#机组顶部液 氮冷阱支管处接有 1 台Φ150 口径的立式涡轮分子泵机组，LHCD 天线真空室底部装有 1 台Φ150 口径的 立式涡轮分子泵机组。每台泵口上方设置双向超高真空门阀，分子流状态与真空室的连接管道(包括穿越外