一種用於單胞超導腔內表面化學拋光的磁攪拌裝置製造方法
2024-02-29 13:22:15 1
一種用於單胞超導腔內表面化學拋光的磁攪拌裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種用於單胞超導腔內表面化學拋光的磁攪拌裝置，包括：圍繞超導腔赤道外側設置的可旋轉的環形圓盤，所述圓盤中周向均勻分布有永磁鐵，所述圓盤外側套有同步帶；通過所述永磁鐵吸附於超導腔赤道內表面的磁性攪拌子；以及帶有與所述同步帶相配合的同步齒輪的發動機。本實用新型的用於單胞超導腔內表面化學拋光的磁攪拌裝置，通過發動機帶動圍繞超導腔赤道外側設置的環形圓盤旋轉，於是周向均勻分布在圓盤中的永磁鐵帶動吸附於超導腔赤道內表面的磁性攪拌子隨之旋轉，可以簡單直接地提高超導腔赤道處內表面的酸液流動速率，有效驅逐附著在內表面上的化學殘漬和氣泡，改善化學拋光效果，並且可以通過調節發動機轉速控制化學反應速率。
【專利說明】一種用於單胞超導腔內表面化學拋光的磁攪拌裝置
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種用於單胞超導腔內表面化學拋光的磁攪拌裝置。
【背景技術】
[0002]超導諧振鈮腔作為核心關鍵部件越來越廣泛地應用於各種大型粒子加速器裝置中，以加速粒子或補充粒子能量。其加速性能與超導腔的內表面處理狀態有關，特別是腔體赤道處的電子束焊縫處於磁場較大值，若未得到較好的表面處理則會引起超導腔失超，嚴重影響超導腔的性能。化學拋光是超導腔一種重要的表面處理程序，而在超導腔化學拋光表面處理過程中，往往通過酸液的循環流動來對腔體內表面進行蝕刻拋光,但由於腔體幾何形狀限制使得腔體赤道處的酸液流動速率幾乎為零，使得反應生成的鈮氧化物及產生的氣泡吸附在金屬鈮表面，進一步阻礙了內部的鈮與酸的充分反應，故腔體赤道處的拋光相對其它地方較為緩慢，其品質也最終影響了超導腔在加速器中的使用性能。目前，國內尚無能夠改善提高此情況的技術方案，而國外其它實驗室則是在超導腔體中心填充一柱狀物，通過縮小酸液的流通容積來提高腔體赤道處酸液流動的速率，但該結構設計複雜，不易裝配，且對於拋光效果的改善作用並不明顯。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的在於提供一種用於單胞超導腔內表面化學拋光的磁攪拌裝置，結構簡單，操作方便，提高酸液流動速率，改善化學拋光效果。
[0004]為實現上述目的，本實用新型採用如下技術方案:
[0005]一種用於單胞超導腔內表面化學拋光的磁攪拌裝置，包括:圍繞超導腔赤道外側設置的可旋轉的環形圓盤，所述圓盤中周向均勻分布有永磁鐵，所述圓盤外側套有同步帶；通過所述永磁鐵吸附於超導腔赤道內表面的磁性攪拌子；以及帶有與所述同步帶相配合的同步齒輪的發動機。
[0006]所述圓盤下方設有圍繞超導腔外側設置的底板，所述圓盤和所述底板的相對面上分別開有對應的環狀凹槽滑道，位於所述圓盤和所述底板之間的轉盤通過滾珠與所述環狀凹槽滑道接觸配合以使所述圓盤旋轉。
[0007]所述圓盤中開有凹槽以容納所述永磁鐵，所述圓盤表面連接有壓板以覆蓋所述永磁鐵。
[0008]所述永磁鐵的個數為偶數，其中，相對的永磁鐵同向設置。
[0009]所述永磁鐵的個數為四個。
[0010]所述永磁鐵的形狀為矩形。
[0011]所述磁性攪拌子由聚四氟乙烯包覆。
[0012]所述發動機設置在一支撐板上，所述支撐板開有矩形孔以供所述發動機在其中移動。
[0013]所述底板和所述支撐板分別通過螺母可調節地固定於絲杆上。
[0014]所述發動機為變速發動機。
[0015]本實用新型的用於單胞超導腔內表面化學拋光的磁攪拌裝置，通過發動機帶動圍繞超導腔赤道外側設置的環形圓盤旋轉，於是周向均勻分布在圓盤中的永磁鐵帶動吸附於超導腔赤道內表面的磁性攪拌子隨之旋轉，可以簡單直接地提高超導腔赤道處內表面的酸液流動速率，有效驅逐附著在內表面上的化學殘潰和氣泡，改善化學拋光效果，並且可以通過調節發動機轉速控制化學反應速率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型的用於單胞超導腔內表面化學拋光的磁攪拌裝置的正視圖；
[0017]圖2為本實用新型的用於單胞超導腔內表面化學拋光的磁攪拌裝置的剖視圖；
[0018]圖3為本實用新型的用於單胞超導腔內表面化學拋光的磁攪拌裝置的俯視圖；
[0019]其中:1.超導腔，2.壓板，3.同步帶，4.轉盤，5.底板，6.同步齒輪，7.發動機，
8.支撐板,9.斜支撐,10.絲杆，11.圓盤,12.磁性攪拌子，13.永磁鐵。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖詳細說明本實用新型的特點。
[0021]圖1-圖3示出本實用新型的用於單胞超導腔內表面化學拋光的磁攪拌裝置，其包括圍繞超導腔I赤道外側設置的可旋轉的環形圓盤11，圓盤11外側套有同步帶3，同步帶3與一同步齒輪6配合,當發動機7驅動同步齒輪6轉動時，同步帶3帶動圓盤11同步旋轉。圓盤11中周向均勻分布有若干永磁鐵13，通過永磁鐵13吸附於超導腔內表面上的磁性攪拌子12，該磁性攪拌子12隨著圓盤11轉動，從而對超導腔赤道內表面的酸液起到攪拌作用。
[0022]在如圖所示的實施例中，圓盤11下方設有圍繞超導腔外側設置的底板5，底板5通過螺母可調節地固定於四個絲杆10上。圓盤11和底板5的相對面上分別開有對應的環狀凹槽滑道，位於圓盤11和底板5之間的轉盤4通過滾珠與環狀凹槽滑道接觸配合以使圓盤11旋轉。
[0023]圓盤11中開有凹槽以容納有永磁鐵13，圓盤11表面覆蓋有壓板2，壓板2通過螺釘與圓盤11固定以起到保護永磁鐵13的作用。所述永磁鐵13的個數優選為偶數(圖3示出四塊周向均勻分布的矩形永磁鐵13)，其中，相對的永磁鐵同向設置(相斥)，這樣可增強對磁攪拌子的吸引力。其它數量、形狀的永磁鐵也可以，但所採用的矩形永磁鐵為市場普通規格，價格便宜，若安裝時不小心碰損可隨意更換；若採用其它形狀永磁鐵，需要根據轉盤大小來進行定製，則價格遠遠高於普通規格磁鐵，造成成本上升。同時永磁鐵的數量不易過多，否則會造成磁攪拌子受到相鄰永磁鐵的吸引作用，在轉動過程中易脫落。
[0024]發動機7設置在支撐板8上，並通過斜支撐9進一步加強支撐強度。支撐板8上開有矩形孔以供發動機7在其中水平移動，並且支撐板8也通過螺母可調節地固定於絲杆10上，於是通過調節支撐板8在絲杆10上的豎直高度以及發動機7在支撐板8上的水平位置，可以使得發動機7的同步齒輪6與同步帶3緊密配合，從而通過同步帶3帶動圓盤11旋轉。
[0025]優選由聚四氟乙烯包裹的磁性攪拌子12放置在超導腔I赤道處的內表面附近，由於位於超導腔外側的永磁鐵13的強大磁性而緊緊吸附於超導腔內表面上。當發動機7啟動時，帶動同步齒輪6轉動，由於齒輪的咬合作用，同步帶3隨之轉動，從而帶動圓盤11在轉盤4的滑動作用下也隨之旋轉，於是磁性攪拌子12也隨著圓盤11中的永磁鐵13沿著超導腔赤道處內表面旋轉，從而對超導腔內縱向流動的酸液在橫向水平面上起到攪拌作用，簡單直接地提高了酸液流動速率，有效驅逐了附著在內表面上的化學殘潰和氣泡，促進了化學反應進行，改善了拋光效果。
[0026]此外，發動機7優選為變速發動機，通過調節發動機的轉速即可更改磁性攪拌子12沿內表面旋轉的轉速，從而改變酸液的流動速率，控制化學反應速率。
[0027]前面提供了對較佳實施例的描述，以使本領域內的任何技術人員可使用或利用本實用新型。對該較佳實施例，本領域內的技術人員在不脫離本實用新型原理的基礎上，可以作出各種修改或者變換。應當理解，這些修改或者變換都不脫離本實用新型的保護範圍。
【權利要求】
1.一種用於單胞超導腔內表面化學拋光的磁攪拌裝置，其特徵在於，包括: 圍繞超導腔赤道外側設置的可旋轉的環形圓盤，所述圓盤中周向均勻分布有永磁鐵，所述圓盤外側套有同步帶； 通過所述永磁鐵吸附於超導腔赤道內表面的磁性攪拌子；以及 帶有與所述同步帶相配合的同步齒輪的發動機。
2.如權利要求1所述的用於單胞超導腔內表面化學拋光的磁攪拌裝置，其特徵在於，所述圓盤下方設有圍繞超導腔外側設置的底板，所述圓盤和所述底板的相對面上分別開有對應的環狀凹槽滑道，位於所述圓盤和所述底板之間的轉盤通過滾珠與所述環狀凹槽滑道接觸配合以使所述圓盤旋轉。
3.如權利要求1或2所述的用於單胞超導腔內表面化學拋光的磁攪拌裝置，其特徵在於，所述圓盤中開有凹槽以容納所述永磁鐵，所述圓盤表面連接有壓板以覆蓋所述永磁鐵。
4.如權利要求1或2所述的用於單胞超導腔內表面化學拋光的磁攪拌裝置，其特徵在於，所述永磁鐵的個數為偶數，其中，相對的永磁鐵同向設置。
5.如權利要求4所述的用於單胞超導腔內表面化學拋光的磁攪拌裝置，其特徵在於，所述永磁鐵的個數為四個。
6.如權利要求1或2所述的用於單胞超導腔內表面化學拋光的磁攪拌裝置，其特徵在於，所述永磁鐵的形狀為矩形。
7.如權利要求1或2所述的用於單胞超導腔內表面化學拋光的磁攪拌裝置，其特徵在於，所述磁性攪拌子由聚四氟乙烯包覆。
8.如權利要求2所述的用於單胞超導腔內表面化學拋光的磁攪拌裝置，其特徵在於，所述發動機設置在一支撐板上，所述支撐板開有矩形孔以供所述發動機在其中移動。
9.如權利要求8所述的用於單胞超導腔內表面化學拋光的磁攪拌裝置，其特徵在於，所述底板和所述支撐板分別通過螺母可調節地固定於絲杆上。
10.如權利要求1或2所述的用於單胞超導腔內表面化學拋光的磁攪拌裝置，其特徵在於，所述發動機為變速發動機。
【文檔編號】B01F13/08GK203944331SQ201420233937
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年5月8日 優先權日:2014年5月8日
【發明者】馬震宇, 劉建飛, 侯洪濤, 封自強, 毛冬青, 羅琛 申請人:中國科學院上海應用物理研究所