16显示工作室5内压力为10 6Pa时，打开卤素灯7，同时启动加热带14烘烤，设置烘烤温度为150°C，烘烤时间为60h，然后关闭卤素灯7和加热带14，直至真空计16显示工作室5内压力为10 9Pa时，先关闭闸板阀6，然后关闭电磁阀3、分子栗4和机械栗1，最终获得的工作室5极限真空度为
9.6X10 9Pa。
[0024]本实施例所述的获得10 9Pa量级超高真空度的设备包括机械栗1、波纹管2、真空电磁阀3、分子栗4、工作室5、闸板阀6、卤素灯7、进气孔8、进气截止阀9、流量计10、气瓶截止阀11、减压阀12、气瓶13、加热带14、石英窗口 15、真空计16、热电偶17、密封法兰18和工作负载19 ；
[0025]所述的机械栗1与分子栗4之间通过波纹管2连接，在波纹管2上设置真空电磁阀3，在分子栗4和工作室5之间设置闸板阀6，所述的工作室5内设有卤素灯7，在工作室5顶端设有透光口，且透光口采用石英窗口 15密封，在工作室5底部设有进气孔8，工作气体由气瓶13经减压阀12、气瓶截止阀11、流量计10、进气截止阀9和进气孔8进入工作室5内，在工作室5外壁四周缠绕加热带14，所述的工作负载19设置在工作室5内，且通过密封法兰18进行密封，由真空计16检测工作室5内的真空度，由热电偶17测量工作室5内温度；
[0026]所述的分子栗4为具有获取10 9Pa极限真空能力的分子栗；
[0027]所述的工作室5的尺寸为?520mmX450mm，利用特种钢材制备而成，且工作室5加工成型后在无油高真空条件下进行除气钝化处理，工艺真空度为102Pa，温度为1000°C，处理时间为72h ;所述的工作室5的内壁表面粗糙度为0.1 μπι;所述的工作室5在真空环境下的放气量为6.5Χ 10 9Pa.L.s S
[0028]所述的石英窗口 15为面积为300cm2石英窗口 ；
[0029]所述的密封法兰18为超高真空金属密封法兰，所述的密封法兰18的直径为500mm，超高真空金属密封法兰的密封为铝丝密封，本实施例所述的获得10 9Pa量级超高真空度的设备其它连接处均进行密封，密封圈为无氧铜，所述的获得10 9Pa量级超高真空度的设备的整体漏率为7.6X 10 9Pa.L.s、
[0030]实施例2:本实施例与实施例1的不同点是:设置烘烤温度为200°C，烘烤时间为72h0
[0031]本实施例最终得到的工作室5极限真空度为7.3X10 9Pa，如图2所示，图2是实施例2真空计16显示器的照片。
[0032]实施例2:首先启动获得10 9Pa量级超高真空度的设备的机械栗1，打开电磁阀3和闸板阀6，当真空计16显示工作室5内压力为IPa?10Pa时，启动分子栗4，当真空计16显示工作室5内压力为10 6Pa时，打开卤素灯7，同时启动加热带14烘烤，设置烘烤温度为150°C，烘烤时间为60h，然后关闭卤素灯7和加热带14，直至真空计16显示工作室5内压力为10 9Pa时，先关闭闸板阀6，然后关闭电磁阀3、分子栗4和机械栗1，最终获得的工作室5极限真空度为9.6X10 9Pa。
[0033]实施例3:按实施例2方式达到工作室5极限真空度为7.3X 10 9Pa后，在氩气气氛下进行实验，实验完成后打开电磁阀3和闸板阀6，当真空计16显示工作室5内压力为IPa?10Pa时，启动分子栗4，当真空计16显示工作室5内压力为2.5X 10 2Pa时，打开卤素灯7，同时启动加热带14烘烤，设置烘烤温度为250°C，烘烤时间为15h，然后关闭卤素灯7和加热带14，直至真空计16显示工作室5内压力为10 9Pa时，先关闭闸板阀6，然后关闭电磁阀3、分子栗4和机械栗1，最终获得的工作室5极限真空度为7.9X 10 9Pa。
【主权项】
1.一种获得10 9Pa量级超高真空度的设备，其特征在于一种获得10 9Pa量级超高真空度的设备包括机械栗(I)、波纹管(2)、真空电磁阀(3)、分子栗(4)、工作室(5)、闸板阀(6)、卤素灯(7)、进气孔⑶、进气截止阀(9)、流量计(10)、气瓶截止阀(11)、减压阀(12)、气瓶(13)、加热带(14)、石英窗口(15)、真空计(16)、热电偶(17)、密封法兰(18)和工作负载(19)， 所述的机械栗(I)与分子栗(4)之间通过波纹管(2)连接，在波纹管(2)上设置真空电磁阀(3)，在分子栗(4)和工作室(5)之间设置闸板阀(6)，所述的工作室(5)内设有卤素灯(7)，在工作室(5)顶端设有透光口，且透光口采用石英窗口(15)密封，在工作室(5)底部设有进气孔(8)，工作气体由气瓶(13)经减压阀(12)、气瓶截止阀(11)、流量计(10)、进气截止阀(9)和进气孔(8)进入工作室(5)内，在工作室(5)外壁四周缠绕加热带(14)，所述的工作负载(19)设置在工作室(5)内，且通过密封法兰(18)进行密封，由真空计(16)检测工作室(5)内的真空度，由热电偶(17)测量工作室(5)内温度。2.根据权利要求1所述的一种获得109Pa量级超高真空度的设备，其特征在于所述的分子栗⑷为具有获取10 9Pa极限真空能力的分子栗。3.根据权利要求1所述的一种获得109Pa量级超高真空度的设备，其特征在于所述的工作室(5)利用特种钢材制备而成，且工作室(5)加工成型后在无油高真空条件下进行除气钝化处理，工艺真空度为10 5Pa?500Pa，温度为500?1200°C，处理时间为24h?120h。4.根据权利要求3所述的一种获得109Pa量级超高真空度的设备，其特征在于所述的工作室(5)的内壁表面粗糙度为0.05 μπι?10 μπι。5.根据权利要求3所述的一种获得109Pa量级超高真空度的设备，其特征在于所述的工作室(5)在真空环境下的放气量为10 9Pa.L.s 1?10 7Pa.L.s 1O6.根据权利要求1所述的一种获得109Pa量级超高真空度的设备，其特征在于所述的石英窗口(15)为面积不大于400cm2石英窗口。7.根据权利要求1所述的一种获得109Pa量级超高真空度的设备，其特征在于所述的密封法兰(18)为超高真空金属密封法兰，超高真空金属密封法兰的密封为全金属密封。8.根据权利要求1所述的一种获得109Pa量级超高真空度的设备，其特征在于所述的获得10 9Pa量级超高真空度的设备的整体漏率为10 9Pa.L.s 1?10 8Pa.L.s、9.一种获得10 9Pa量级超高真空度的方法，其特征在于一种获得10 9Pa量级超高真空度的方法是按以下步骤完成的:首先启动权利要求1所述的获得10 9Pa量级超高真空度的设备的机械栗(I)，打开电磁阀(3)和闸板阀(6)，当真空计(16)显示工作室(5)内压力为IPa?1Pa时，启动分子栗(4)，当真空计(16)显示工作室(5)内压力为10 5Pa?10 7Pa时，打开卤素灯(7)，同时启动加热带(14)烘烤，设置烘烤温度为100?400°C，烘烤时间为24h?120h，然后关闭卤素灯(7)和加热带(14)，直至真空计(16)显示工作室(5)内压力为10 9Pa时，先关闭闸板阀￠)，然后关闭电磁阀(3)、分子栗(4)和机械栗(I)。10.根据权利要求9所述的一种获得109Pa量级超高真空度的方法，其特征在于所述设置烘烤温度为200 °C，烘烤时间48h。
【专利摘要】一种获得10-9Pa量级超高真空度的设备及其方法，它属于真空技术领域，具体涉及一种获得超高真空度的设备及其方法。本发明的目的是要解决现有实现10-9Pa量级真空系统组成复杂、成本很高，真空获取系统占用空间大，极限真空维持稳定性差、操作复杂的问题。设备包括机械泵、波纹管、真空电磁阀、分子泵、工作室、闸板阀、卤素灯、进气孔、加热带、石英窗口、真空计、热电偶、密封法兰和工作负载。方法：首先启动机械泵，再启动分子泵，然后打开卤素灯，并启动加热带烘烤，烘烤一定时间后关闭卤素灯和加热带，直至压力为10-9Pa时，先关闭闸板阀，关闭电磁阀、分子泵和机械泵。本发明主要用于获得10-9Pa量级超高真空。
【IPC分类】F04B39/00, F04B37/06, F04B37/14, F04B41/06
【公开号】CN105240244
【申请号】CN201510791209
【发明人】邢丕峰, 唐永建, 柯博, 王平倬, 郑凤成, 易泰民, 杨蒙生, 赵利平, 高莎莎, 李翠, 李向新
【申请人】中国工程物理研究院激光聚变研究中心, 沈阳诺思真空技术有限公司
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年11月17日