真空渦輪分子泵的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于真空分子泵領域，具體涉及一種在強射線輻射環(huán)境中使用的真空渦輪分子泵。
【背景技術】
[0002]在強流中子發(fā)生器及其它高能強流離子加速器裝置中，離子需要在真空環(huán)境中才能得到傳輸，由此，真空獲取設備必不可少，然而國內外還沒有專門用于強射線輻照環(huán)境中的真空泵。如果采用常規(guī)的真空泵存在嚴重的壽命問題，需要定期進行更換，造成浪費，其次，在強射線輻射環(huán)境下工作的真空泵均會造成泵體結構材料的活化，更換下來的真空泵本身就是一個放射源，需要按照放射性廢物進行處理，處理成本很高。

【發(fā)明內容】

[0003]針對現(xiàn)有技術中存在的缺陷，本發(fā)明提供一種真空渦輪分子泵，該真空渦輪分子泵可以在強輻射環(huán)境下對真空系統(tǒng)抽取真空，保證真空系統(tǒng)高真空或者超高真空獲得；具有耐輻照，低活化的特點。
[0004]為達到以上目的，本發(fā)明采用的技術方案是:提供一種真空渦輪分子泵，用于強輻射環(huán)境中，其包括分子泵外殼，所述分子泵外殼內設有交替排列的轉子和定子，所述定子固定在分子泵外殼上，所述轉子通過分子泵電機驅動，所述分子泵外殼的上端與下端分別設有密封圈，所述分子泵外殼、轉子和定子均采用金屬結構，所述密封圈采用金屬密封。
[0005]進一步，所述分子泵外殼的下端設有排氣口。
[0006]進一步，所述分子泵外殼的下端還設有風扇。
[0007]進一步，所述分子泵外殼、轉子以及定子均采用6061鋁合金材料。
[0008]進一步，所述密封圈采用金屬銦絲或金屬銀絲。
[0009]進一步，所述分子泵電機的漆包線采用聚酰亞胺漆包線。
[0010]進一步，所述風扇采用全銷材料制成。
[0011]進一步，所述真空渦輪分子泵通過耐輻射的電纜線與設置在放射性環(huán)境外的分子泵電源連接。
[0012]進一步，所述風扇通過風扇電機驅動，所述風扇電機采用耐輻照強的聚酰亞胺漆包線。
[0013]本發(fā)明的有益技術效果在于:
[0014](I)本發(fā)明的真空渦輪分子泵，通過采用金屬材料和金屬密封，能夠在強輻射的環(huán)境下使用，具有耐輻照、低活化的特點，解決了常規(guī)分子泵在強輻照環(huán)境下不能正常工作甚至損壞的問題；
[0015](2)本發(fā)明的真空渦輪分子泵，其連接的電源設置在無輻射的環(huán)境中，從根本上解決了分子泵電源內的半導體元器件耐輻照差的問題。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明真空渦輪分子泵的結構示意圖。
[0017]圖中:
[0018]1-分子泵外殼2-轉子 3-定子4-軸承
[0019]5-分子泵電機6-密封圈 7-電纜線接頭 8-排氣口
[0020]9-風扇10-電纜線11-分子泵電源
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步詳細的描述。
[0022]如圖1所示，是本發(fā)明提供的真空渦輪分子泵，該分子泵用于強輻射環(huán)境下，對真空系統(tǒng)高真空或超高真空的獲得，其包括分子泵外殼1，分子泵外殼I內設有交替排列的轉子2和定子3，其中，定子3固定在分子泵外殼I上，轉子2通過分子泵電機5驅動，在轉子2與分子泵電機5的連接軸上設有軸承4。分子泵外殼I的上端與下端均設有密封圈6。
[0023]為了保證該真空渦輪分子泵在強輻射環(huán)境下使用，分子泵上的所有零部件即分子泵外殼1、轉子2、定子3、軸承4以及分子泵電機5均米用金屬結構，密封圈6米用金屬密封。
[0024]分子泵外殼I的下端設有排氣口 8和風扇9。排氣口 8用于排出分子泵內的氣體；風扇9采用強制風冷結構，便于對該分子泵進行冷卻，從而避免將水引入強放射區(qū)引起水的活化。風扇9通過風扇電機驅動，風扇電機采用耐輻照強的聚酰亞胺漆包線，耐輻射性能強；風扇采用全鋁材料制成，提高耐輻射性能。
[0025]真空渦輪分子泵系統(tǒng)通過分子泵泵體以及分子泵電源11兩部分組成，分子泵電源11即為分子泵的驅動器，由變頻器等電子元件組成，然而常規(guī)的電阻、電容等電子器件，特別是半導體器件耐輻照性能特別的差，一般在lX104rad的輻照計量輻照后就不能正常工作了。本發(fā)明將分子泵電源11設置在沒有射線輻照的房間內，采用一根較長的耐輻照電纜線10通過電纜線接頭7與分子泵連接。由此，完全避免了分子泵電源11因射線輻照造成的損壞的問題，提高了分子泵電源11的使用壽命。
[0026]本發(fā)明真空渦輪分子泵是高真空獲取常用的真空泵，它可以在1Pa條件下開始抽真空，極限真空可以達到I X10_6Pa，滿足大部分高真空設備的要求。其次，分子泵靠葉片高速旋轉排出真空設備腔體內的氣體，而本身不會像離子泵或者吸附泵等高真空泵對氣體進行物理吸附，真空腔體內排出的放射性廢氣不會造成泵體本身的污染。
[0027]在強中子、γ輻照環(huán)境下工作的分子泵需要考慮強輻照對本泵體的損壞，同時，還需要考慮泵體本身的活化，所以本發(fā)明采用低活化的材料，為了降低材料活化，分子泵外殼
1、轉子2、定子3的材料均采用6061鋁合金。
[0028]真空泵泵體需要真空密封，而泵體采用鋁合金，材質較軟，不能采用銅墊圈，而常規(guī)采用的橡膠O圈耐輻照性能差，由此，本分子泵的密封圈采用金屬銦絲或金屬銀絲。
[0029]分子泵電機5為分子泵轉子旋轉的驅動設備，該分子泵電機5采用耐輻照性能較好的聚酰亞胺漆包線，耐輻照計量好于I X 108rad。
[0030]綜上所述，采用以上獨特設計，本分子泵可以用于強射線輻照條件下高真空的獲得，耐輻照計量好于lX108rad。它可用于強流中子發(fā)生器，放射性核束產生裝置等強射線輻照條件的真空系統(tǒng)。可以減少因射線輻射造成的分子泵損壞及放射性廢物的產生，大大提高設備運行的可靠性及運行效率，從而產生良好的社會效益及經濟效益。
[0031]本發(fā)明采用5臺真空渦流分子泵已經在常規(guī)條件下運行超過3000小時，分子泵工作正常，無任何異常。
[0032]本發(fā)明的真空渦輪分子泵并不限于上述【具體實施方式】，本領域技術人員根據(jù)本發(fā)明的技術方案得出其他的實施方式，同樣屬于本發(fā)明的技術創(chuàng)新范圍。
【主權項】
1.一種真空渦輪分子泵，用于強輻射環(huán)境中，其包括分子泵外殼(I)，其特征是:所述分子泵外殼(I)內設有交替排列的轉子(2)和定子(3)，所述定子(3)固定在分子泵外殼(I)上，所述轉子(2)通過分子泵電機(5)驅動，所述分子泵外殼(I)的上端與下端均設有密封圈(6)，所述分子泵外殼(I)、轉子(2)、定子(3)均采用金屬結構，所述密封圈(6)采用金屬密封。
2.如權利要求1所述的真空渦輪分子泵，其特征是:所述分子泵外殼(I)的下端設有排氣口⑶。
3.如權利要求2所述的真空渦輪分子泵，其特征是:所述分子泵外殼(I)的下端還設有風扇(9)。
4.如權利要求1-3任一項所述的真空渦輪分子泵，其特征是:所述分子泵外殼(I)、轉子(2)以及定子(3)均采用6061鋁合金材料。
5.如權利要求4所述的真空渦輪分子泵，其特征是:所述密封圈(6)采用金屬銦絲或金屬銀絲。
6.如權利要求5所述的真空渦輪分子泵，其特征是:所述分子泵電機(5)的漆包線采用聚酰亞胺漆包線。
7.如權利要求6所述的真空渦輪分子泵，其特征是:所述風扇(9)采用全鋁材料制成。
8.如權利要求7所述的真空渦輪分子泵，其特征是:所述真空渦輪分子泵通過耐輻射的電纜線(10)與設置在放射性環(huán)境外的分子泵電源(11)連接。
9.如權利要求8所述的真空渦輪分子泵，其特征是:所述風扇(9)通過風扇電機驅動，所述風扇電機采用耐輻照性能強的聚酰亞胺漆包線。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種真空渦輪分子泵，用于強輻射環(huán)境中，其包括分子泵外殼(1)，所述分子泵外殼(1)內設有交替排列的轉子(2)和定子(3)，所述定子(3)固定在分子泵外殼(1)上，所述轉子(2)通過分子泵電機(5)驅動，所述分子泵外殼(1)的上端與下端分別設有密封圈(6)，所述分子泵采用全金屬結構，所述密封圈(6)采用金屬密封。該真空渦輪分子泵，因采用獨特的結構和材料，可大大減少因強輻射造成的分子泵的損壞及放射性廢物的產生，提高了設備運行的可靠性及運行效率，從而產生良好的社會效益和經濟效益。
【IPC分類】F04D29-08, F04D19-04, F04D29-02
【公開號】CN104564786
【申請?zhí)枴緾N201410811580
【發(fā)明人】唐兵, 崔保群, 陳立華, 黃青華, 馬瑞剛, 馬鷹俊, 馬燮
【申請人】中國原子能科學研究院
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月23日