一種適用於超導質子加速器的真空密封膜測試裝置的製作方法

2023-05-24 21:03:07 1

本發明屬於超導質子加速器輸運線管路密封測試領域，具體涉及一種用於測試加速器輸運線真空窗及窗膜性能的測試裝置。

背景技術：

在超導質子加速器的粒子傳輸領域，尤其是用於質子和重離子治療的粒子傳輸技術領域。目前市場存在真空密封膜測試裝置，只能進行低真空度測試,適用的真空度範圍達不到超導質子加速器輸運線管路真空度要求。為確保加速器輸運線真空窗的合理設計及窗膜厚度的合理選擇。因此設計一種用於測試加速器輸運線真空窗測試裝置。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種用於測試加速器輸運線真空窗和窗膜性能的測試裝置，該裝置利用機械泵和分子泵組合，分級對真空腔抽真空(利用機械泵將真空腔抽成粗真空，而後利用分子泵將真空腔抽成高真空)，直到真空腔達到超導質子加速器輸運線真空管路內的真空標準，以此來測試輸運線真空窗及窗膜的性能。

本發明的目的可以通過以下技術方案實現：

一種適用於超導質子加速器的真空密封膜測試裝置，包括真空窗、真空腔、真空計、洩壓角閥、插板閥、分子泵；所述真空窗位於真空腔一端部；所述插板閥位於真空腔另一端部；所述真空腔中間的管道上設有真空計、洩壓角閥以及機械泵接口；所述分子泵安裝在插板閥上；所述機械泵接口與機械泵連接。

所述真空腔放置於機架頂部的v型塊槽內，並通過v型塊壓環固定。

所述真空窗和真空腔的快卸法蘭端對接，對接口內部添加內密封圈一，對接口外部使用鏈式法蘭卡箍固定。

所述洩壓角閥位於真空腔中部小法蘭水平位置；所述真空計位於真空腔中部小法蘭豎直位置；洩壓角閥與真空計均通過卡箍一和內密封圈二固定在真空腔上。

所述插板閥位於真空腔的cf法蘭端，通過cf銅墊密封圈和螺釘固定在真空腔上；所述分子泵緊貼著插板閥，且位於插板閥的上方，通過cf銅墊密封圈和螺釘固定在插板閥上。

所述真空腔中部小法蘭水平位置處設有盲板法蘭，盲板法蘭通過卡箍一和內密封圈二固定在真空腔上；所述盲板法蘭處為機械泵接口，使用真空波紋管將此接口與機械泵連接，並通過內密封圈三和卡箍二固定。

所述真空腔為「l」型結構；所述真空腔靠近分子泵端，添加空氣匯流板。

該真空密封膜測試裝置的測試步驟如下：

(1)機械泵和分子泵處於初始停機狀態，點擊機械泵啟動按鈕，待機械泵進入工作狀態，真空腔真空環境達到設定值；

(2)點擊分子泵啟動按鈕，待分子泵進入工作狀態時，點擊機械泵停止按鈕；

(3)分子泵穩定工作，真空計監測真空窗內窗膜的變化情況；如若真空窗窗膜破損，則真空腔內真空跌落，真空計檢測並反饋到插板閥，使插板閥關閉分子泵與真空腔之間連接，同時分子泵停止工作；如若真空窗正常，則分子泵持續工作，查看真空窗窗膜的穩定工作極限時間。

本發明的有益效果：本發明利用機械泵和分子泵來提供輸運線管路中的真空環境，用於測試加速器輸運線真空窗和窗膜厚度能否滿足使用要求，以確保加速器輸運線真空窗設計合理和窗膜厚度選擇可靠；本發明結構簡單，操作維護方便，可以進真空高真空環境下真空密封膜測試，可用於測試加速器輸運線真空窗的性能和窗膜的極限壽命。

附圖說明

為了便於本領域技術人員理解，下面結合附圖對本發明作進一步的說明。

圖1為本發明真空密封膜測試裝置的軸側結構圖；

圖2為本發明真空密封膜測試裝置的結構主視圖；

圖3為本發明真空密封膜測試裝置的結構側視圖；

圖4為真空腔結構剖視圖。

具體實施方式

下面將結合實施例對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬於本發明保護的範圍。

一種適用於超導質子加速器的真空密封膜測試裝置，如圖1-4所示，包括：機架1、鏈式法蘭卡箍2、真空窗3、真空腔4、內密封圈一5、洩壓角閥6、卡箍一7、真空計8、插板閥9、分子泵10、cf銅墊密封圈11、內密封圈二12、內密封圈三13、盲板法蘭14、卡箍二15；

上述機架1位於測試平臺的底部；上述真空腔4放置於機架1頂部的v型塊槽內，使用v型塊壓環固定；上述真空窗3和真空腔4的快卸法蘭端對接，對接口內部添加內密封圈一5，對接口外部使用鏈式法蘭卡箍2固定；

所述洩壓角閥6位於真空腔4中部小法蘭水平位置，通過卡箍一7和內密封圈二12固定在真空腔4上；上述真空計8位於真空腔4中部小法蘭豎直位置，通過卡箍一7和內密封圈二12固定在真空腔4上；

上述插板閥9位於真空腔4的cf法蘭端，通過cf銅墊密封圈11和螺釘固定在真空腔4上；所述分子泵10緊貼著插板閥9，且位於插板閥9的上方，通過cf銅墊密封圈11和螺釘固定在插板閥9上；

所述盲板法蘭14位於真空腔4中部小法蘭水平位置，通過卡箍一7和內密封圈二12固定在真空腔4上；盲板法蘭14處為機械泵接口，使用真空波紋管將此接口與機械泵連接，並通過內密封圈三13和卡箍二15固定；

真空窗3、插板閥9和分子泵10分別位於真空腔4兩端，機械泵接口和真空計位於真空腔中間位置；真空腔為「l」型結構；真空腔4靠近分子泵端，添加空氣匯流板；

工作時，機械泵和分子泵處於初始停機狀態，點擊機械泵啟動按鈕，待機械泵進入工作狀態，真空腔真空環境達到設定值；點擊分子泵啟動按鈕，待分子泵進入工作狀態時，點擊機械泵停止按鈕；分子泵連續工作，監測真空窗內窗膜的變化情況；如若真空窗窗膜破損，則真空腔內真空跌落(真空窗破損後產生真空值波動，被真空計監測到)，真空計檢測並反饋到插板閥，使插板閥關閉分子泵與真空腔之間連接，同時分子泵停止工作；如若真空窗正常，則分子泵持續工作，查看真空窗窗膜的穩定工作極限時間。

本發明利用機械泵和分子泵來提供輸運線管路中的真空環境，用於測試加速器輸運線真空窗和窗膜厚度能否滿足使用要求，以確保加速器輸運線真空窗設計合理和窗膜厚度選擇可靠。

以上公開的本發明優選實施例只是用於幫助闡述本發明。優選實施例並沒有詳盡敘述所有的細節，也不限制該發明僅為所述的具體實施方式。顯然，根據本說明書的內容，可作很多的修改和變化。本說明書選取並具體描述這些實施例，是為了更好地解釋本發明的原理和實際應用，從而使所屬技術領域技術人員能很好地理解和利用本發明。本發明僅受權利要求書及其全部範圍和等效物的限制。