专利名称：置于真空室和分子泵、油封机械泵间的半导体冷阱装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种利用半导体制冷技术(半导体冷阱)实现真空粗抽系统油蒸汽的捕捉装置。
背景技术：
兰州重离子加速器真空系统是一复杂的大型超高真空系统。其中包括容积100立方的整体式真空室和一套相应的超高真空排气系统。为了使加速器在加速过程中的束流损失最小，要求真空室内工作真空度为1×10-5Pa，才能使系统长期可靠工作，以保证连续供束。可是在高真空获得领域，危害真空度的重要因素之一就是真空泵油的污染，而造成油污染的原因是前级油封真空泵在抽真空过程中的返油现象。
在超高真空系统中，为了保证真空粗抽系统的清洁，一般可使用无油干式真空泵作为前级泵以避免粗抽系统受到油污染，但是由于干式真空泵造价高(数倍于油泵)、抽速小而难用于较大的抽速系统中。一般在真空室和主泵、粗抽管道和粗抽泵之间增加捕油液氮冷阱和氟里昂制冷障板。
发明内容
为了克服油蒸气对粗抽系统的污染，本实用新型利用半导体制冷技术，在真空室和分子泵、油封机械泵间设计了半导体冷阱。采用半导体冷阱后，可以有效的阻挡油封机械泵对真空粗抽系统的返油，克服或减少油对真空系统的危害，进而提高了真空系统的真空度。
本实用新型的目的可以采取以下技术方案来实现一种置于真空室和分子泵、油封机械泵间的半导体冷阱装置，通过阀门、管道，分别与分子泵、油封机械泵、真空室连接。半导体冷阱为一真空容器，在容器里，四周置有塔状的器件。器件是由金属板、半导体致冷器件、感温探头、金属水冷板、水管组成。半导体致冷器件居金属板和金属水冷板之间，感温探头粘接在金属板上，金属板在半导体致冷器件的上方，导线的一端和半导体致冷器件连接，另一端和容器外的真空密封电极连接；金属水冷板下方设有水管，水管接冷却水管引出口。感温探头通过导线与控制器连接。
所述的金属板、金属水冷板是紫铜板、或黄铜板、或铝板。
本实用新型与现有技术相比，具有的优点和产生的有益效果是1、和液氮冷阱相比，由于没有液氮消耗，所以大大的降低了运行费用(在对温度要求不高的情况下)。
2、和使用氟里昂做冷媒的障板相比没有压缩机，所以就不存在机械磨损而使用寿命更长，同时工作时没有震动、噪音、也没有氟里昂对环境造成的危害。
3、结构简单，维护方便。
图1是本实用新型示意图图2是图1半导体冷阱示意图图3是图2A面放大图具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型再作进一步的说明一种置于真空室和分子泵、油封机械泵间的半导体冷阱装置，通过阀门2、4、6、8、管道，分别与分子泵3、油封机械泵7、真空室1连接。半导体冷阱5为一真空容器，容积为54.26DM3(升)。在容器里，四周置有塔状的器件，器件是由紫铜板、半导体致冷器件11(型号BZT2-10525或BZT3-11725，天津市精易工贸有限责任公司生产)、感温探头14、黄铜板、水管13组成，紫铜板的面积为2683.97CM2。半导体致冷器件11居紫铜板和黄铜板间，感温探头14粘接在紫铜板上，紫铜板在半导体致冷器件11的上方，黄铜板在半导体致冷器件11的下方。导线10的一端和半导体致冷器件11连接，另一端与容器外的真空密封电极16连接；黄铜板下方设有水管13，水管13接冷却水管引出口17。感温探头14通过导线15与控制器18(天津市精易工贸有限责任公司生产)连接。
油封机械泵7逸散出的油蒸气通过管道阀门进入半导体冷阱5，真空密封电极16通上电源之后，半导体致冷器件11冷端的热量被移到热端，导致冷端温度降低，热端温度升高。再将冷端面贴在黄铜板上，而对热端安装黄铜板进行冷却，冷却水经真空密封水管引出口17引入和引出，最后紫铜板上的热能被置换而达到降温。冷阱工作是在紫铜板上装有感温探头14，当温度达到设定值时，控制器18让半导体致冷器件11停止工作；当温度高于设定值时，控制器18启动半导体致冷器件11开始工作，最终满足半导体冷阱对温度的要求。
权利要求1.一种置于真空室和分子泵、油封机械泵间的半导体冷阱装置，通过阀门(2、4、6、8)、管道分别与分子泵(3)、油封机械泵(7)、真空室(1)连接，其特征是半导体冷阱(5)为一真空容器，在容器里，四周置有塔状的器件，器件是由金属板(9)、感温探头(14)、半导体致冷器件(11)、金属水冷板(12)、水管(13)组成，半导体致冷器件(11)居金属板(9)和金属水冷板(12)间，感温探头(14)粘接在金属板(9)上，金属板(9)在半导体致冷器件(11)的上方，导线(10)的一端和半导体致冷器件(11)连接，另一端和容器外的真空密封电极(16)连接；金属水冷板(12)下方设有水管(13)，水管(13)接冷却水管引出口(17)，感温探头(14)通过导线(15)与控制器(18)连接。
2.根据权利要求1所述的一种置于真空室和分子泵、油封机械泵间的半导体冷阱装置，其特征所述的金属板(9)、金属水冷板(12)是紫铜板、/或黄铜板、/或铝板。
专利摘要本实用新型公开一种真空室和分子泵、油封机械泵间的半导体冷阱装置。半导体冷阱为一真空容器，在容器里，四周置有塔状的器件。器件是由金属板、半导体致冷器件、感温探头、金属水冷板、水管组成，半导体致冷器件居金属板和金属水冷板间，感温探头粘接在金属板上，金属板在半导体致冷器件的上方，导线的一端和半导体致冷器件连接，另一端和容器外的真空密封电极连接；金属水冷板下方设有水管，水管接冷却水管引出口。感温探头通过导线与控制器连接。本实用新型克服目前在真空室和主泵、粗抽管道和粗抽泵之间增加捕油液氮冷阱和氟里昂制冷障板的不足，有效的阻挡油封机械泵对真空粗抽系统的返油，克服或减少油气对真空系统的危害，从而提高了真空系统的真空度，满足加速器工作要求。
文档编号F04B37/08GK2813046SQ20052007881
公开日2006年9月6日 申请日期2005年5月18日 优先权日2005年5月18日
发明者游志明, 马向利, 聂增森, 牛志伟, 郝超英, 杨晓天 申请人:中国科学院近代物理研究所