电子倍增器无污染装配系统和装配方法
【专利摘要】本发明公开了一种电子倍增器无污染装配系统和方法，该方案中真空抽气系统和气体净化系统在装配过程中一直进行工作压力和气体环境的维持，从而令电子倍增器的装配过程在无大气环境下进行，能够减少大气对打拿极二次电子发射表面的污染。而且，不断流动的氮气流能够实现对打拿极的保护。此外，电子倍增器所有零件从过渡舱进入主箱体，装配好的电子倍增器从前过渡舱送出主箱体，而且过渡舱中的零件在进入主箱体之前，还对过渡舱进行空气净化，从而保证零件携带的气体杂质被预先去除，保证主箱体的工作环境的洁净。
【专利说明】电子倍增器无污染装配系统和装配方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电子倍增器装配【技术领域】，具体涉及一种电子倍增器无污染装配系统和利用该系统的装配方法。
【背景技术】
[0002]电子倍增器是铯原子钟的关键部件，主要用于对铯离子流信号的放大进而产生鉴频信号。通过文献调研和前期试验，发现电子倍增器暴露在大气环境下3个小时，其倍增性能降低50%。这是因为，现有装配过程是先在大气中装配再抽真空，在装配过程中电子倍增器长时间暴露在空气中，由于电子倍增器中的打拿极对水气等十分敏感，因此在装配过程应该尽量快速，从而避免长时间在大气中的暴露。
[0003]然而，电子倍增器零件较多，组装相对复杂，因此除了要通过确定组装顺序和熟练操作来缩短组装时间外，采取的另一个保护措施就是无大气化处理。本发明设计了一种电子倍增器无污染装配系统，令电子倍增器的装配过程在无大气环境下进行，能够减少大气对打拿极二次电子发射表面的污染，从而保证电子倍增器不受损失。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明提供一种电子倍增器无污染装配系统和方法，能够减少电子倍增器装配过程暴露大气时间，避免因大气污染导致的电子倍增性能下降。
[0005]为解决上述技术问题，本发明具体方法如下:
[0006]该电子倍增器无污染装配系统，系统包括:
[0007]主箱体，提供密闭空间；主箱体侧面为耐腐蚀不锈钢，正面观察窗口为透明钢化玻璃；
[0008]照明系统，位于主箱体上前部，采用荧光灯管照明；
[0009]操作手套，密封固定在开设于主箱体正面透明钢化玻璃的手套口处；
[0010]过渡舱，穿过并固定于主箱体侧壁，过渡舱的舱壁与主箱体侧壁之间进行密封处理；过渡舱具有两个舱门，内舱门位于主箱体内部,外舱门位于主箱体外部；电子倍增器所有零件从过渡舱进入主箱体，装配好的电子倍增器从前过渡舱送出主箱体；过渡舱的舱壁上开设净化管路连接阀门；
[0011]真空抽气系统，根据设定好的主箱体内工作压力范围，由真空抽气系统自动维持恒定的工作压力；真空抽气系统的抽气管伸入主箱体；
[0012]气体净化系统，将从主箱体抽取的气体进行净化后输送回主箱体，完成一次循环；该循环持续运行不断地将系统内的水、氧除去，使主箱体内保持在高纯惰性气体的保护环境；气体净化系统的净化管路伸入主箱体；
[0013]电焊机，设置于主箱体内部，受设置在主箱体外部的电焊机控制系统的控制；
[0014]控制系统，设置在主箱体外部，对电子倍增器无污染装配系统进行系统参数输入、系统功能控制。
[0015]优选地，在对主箱体进行气体净化时，所述净化管路的入口和出口分别设置在装配区域的两端。
[0016]利用上述电子倍增器无污染装配系统的装配方法，包括:
[0017]步骤1、主箱体中的气体进行净化:首先，将气体净化系统中装有惰性气体的气瓶的静态压力调节为0.35MPa;其次，在控制系统中设置主箱体的工作压力范围为700Pa±400Pa，设定需要的净化气体目标值，包括水含量和氧含量；最后，开启真空抽气系统由其自动维持恒定的工作压力在所述压力范围内，并且开启气体净化系统，等待主箱体中的气体达到所述净化气体目标值后执行后续步骤；
[0018]步骤2、清洁过渡舱:用脱脂纱布蘸无水乙醇擦拭干净过渡舱内壁及内部所有组件；
[0019]步骤3、电子倍增器零件放入主箱体:开启过渡舱外舱门将电子倍增器所需的零件装入过渡舱，关闭过渡舱外舱门；将气体净化系统的净化管路连接到过渡舱的净化管路连接阀门后，开启气体净化系统，对过渡舱进行气体净化，待过渡舱中的气体达到所述净化气体目标值后，开启过渡舱的内舱门，将电子倍增器的零件放入主箱体，并关闭过渡舱的内舱门；
[0020]步骤4、电子倍增器装配:打开照明系统，利用电焊机将电子倍增器零件按照装配顺序依次装配，在此过程中在电焊机控制系统输入电焊时的电压、电流、压力参数，完成电子倍增器装配；在装配中，开启气体净化系统(9)对主箱体进行气体净化；
[0021]步骤5、电子倍增器取出主箱体:开启过渡舱的内舱门，将装配完成的电子倍增器放入过渡舱，并关闭过渡舱的内舱门，开启过渡舱的外舱门，取出电子倍增器,并关闭外舱门。
[0022]有益效果
[0023](I)本发明提供了一种电子倍增器无污染装配系统，真空抽气系统和气体净化系统在装配过程中一直进行工作压力和气体环境的维持，从而令电子倍增器的装配过程在无大气环境下进行，能够减少大气对打拿极二次电子发射表面的污染，从而保证电子倍增器不受损失。而且，不断更新的惰性气体能够实现对打拿极的保护。
[0024](2)净化管路的入口和出口分别设置在装配区域的两端，使得惰性气体的流动更加贴近装配区域。组装前由进气口通入惰性气体，然后从出气口流出，利用该过程对设备装配区域进行气体净化，此后装配过程中一直通入惰性气体，形成惰性气体流，从而更加有效地实现对打拿极的保护。
[0025](3)本发明电子倍增器所有零件从过渡舱进入主箱体，装配好的电子倍增器从前过渡舱送出主箱体，而且过渡舱中的零件在进入主箱体之前，还对过渡舱进行空气净化，从而保证零件携带的气体杂质被预先去除，保证主箱体的工作环境的洁净。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1为本发明所述系统的结构示意图；
[0027]其中，I—照明系统、2—主箱体、3—操作手套、4一电焊机控制系统、5—真空抽气系统、6 一电焊机、7 一控制系统、8 一过渡舱、9 一气体净化系统。
【具体实施方式】
[0028]下面将参照附图来说明本发明的实施例。
[0029]如图1所示，电子倍增器无污染装配系统包括:主箱体2、照明系统1、操作手套3、电焊机控制系统4、真空抽气系统5、电焊机6、控制系统7、过渡舱8和气体净化系统。
[0030]主箱体2提供密闭空间，要求具有优异的密封性能，良好的密封性是保障设备使用性能和安全的关键。主箱体侧面为耐腐蚀不锈钢，正面观察窗口为透明钢化玻璃。
[0031]主箱体2内部设有照明系统1、操作手套3和电焊机6。其中，
[0032]照面系统I位于主箱体上前部，采用荧光灯管照明。
[0033]操作手套3密封固定在开设于主箱体2正面透明钢化玻璃的手套口处，且操作手套3的开口通过手套口连通主箱体2外部，操作人员可以从手套口处将手伸入操作手套，因实现对主箱体内部电焊机6的操作。该手套口的直径为200mm，带O型密封圈；操作手套采用丁基胶材质，密封性好，操作方便。
[0034]过渡舱8穿过并固定于主箱体2侧壁，过渡舱8的舱壁与主箱体2侧壁之间进行密封处理。过渡舱8具有两个舱门，内舱门位于主箱体内部,外舱门位于主箱体外部；电子倍增器所有零件从过渡舱8进入主箱体，装配好的电子倍增器从前过渡舱8送出主箱体；过渡舱8的舱壁上开设净化管路连接阀门，以便连接气体净化系统。
[0035]电焊机控制系统4、真空抽气系统5、气体净化系统9以及控制系统7均设置在主箱体外部。电焊机控制系统4与电焊机电连接，用于提供电焊机的电压、电流、压力控制。控制系统7连接真空抽气系统5和气体净化系统9，用于对整个系统进行参数输入、功能控制，当然控制系统7也可以控制照明系统。真空抽气系统5和气体净化系统9提供主箱体内的压力控制和气体质量控制。具体来说:
[0036]真空抽气系统5，采用机械泵抽真空，根据设定好的主箱体内工作压力范围，由真空抽气系统5自动维持恒定的工作压力在该工作压力范围内。真空抽气系统5的抽气管路通过密封口伸入主箱体2内部。其中，工作压力范围的具体值可以通过控制系统7进行设定。
[0037]气体净化系统9，将从主箱体2抽取的气体进行净化后输送回主箱体，完成一次循环；该循环持续运行不断地将系统内的水、氧除去，使主箱体内保持在高纯惰性气体的保护环境；气体净化系统9的净化管路通过密封口伸入主箱体2内部。其中，水、氧比例可以通过控制系统7进行设定。优选地，在对主箱体进行气体净化时，所述净化管路的入口和出口分别设置在装配区域的两端，组装前由进气口通入氮气，然后从出气口流出，利用该过程对设备装配区域进行氮气净化，此后装配过程中一直通入氮气，形成氮气流，从而实现对打拿极的保护。
[0038]采用本发明所述系统的装配方法步骤如下:
[0039]步骤1、对主箱体2中的气体进行净化:
[0040]首先，将气体净化系统9中装有惰性气体(普氮或高纯氮)的气瓶的静态压力调节为 0.35MPa。
[0041]其次，在控制系统7中，设置主箱体2的工作压力范围为700Pa±400Pa，设置需要的净化气体目标值，其中水含量为10PPM、氧含量为10PPM。
[0042]最后，开启真空抽气系统5由其自动维持恒定的工作压力在所述压力范围内，并且开启气体净化系统9，等待主箱体2中的气体达到所述净化气体目标值后执行后续步骤。
[0043]步骤2、清洁过渡舱8:用脱脂纱布蘸无水乙醇擦拭干净过渡舱8内壁及内部所有组件。
[0044]步骤3、电子倍增器零件放入主箱体2:
[0045]开启过渡舱8外舱门将电子倍增器所需的零件装入过渡舱8，关闭过渡舱8外舱门；将气体净化系统9的净化管路连接到过渡舱的净化管路连接阀门后，开启气体净化系统9，对过渡舱8进行气体净化，待过渡舱8中的气体达到所述净化气体目标值后,开启过渡舱8的内舱门，将电子倍增器的零件放入主箱体2，并关闭过渡舱8的内舱门。
[0046]步骤4、电子倍增器装配:打开照明系统1，利用电焊机6将电子倍增器零件按照装配顺序依次装配，在此过程中在电焊机控制系统4输入电焊时的电压值、电流值，完成电子倍增器装配；在装配中，开启气体净化系统(9)对主箱体进行气体净化。
[0047]步骤5、电子倍增器取出主箱体:
[0048]开启过渡舱8的内舱门，将装配完成的电子倍增器放入过渡舱8，并关闭过渡舱8的内舱门，开启过渡舱8的外舱门，取出电子倍增器，并关闭外舱门。
[0049]综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种电子倍增器无污染装配系统，其特征在于，所述系统包括: 主箱体(2)，提供密闭空间；主箱体侧面为耐腐蚀不锈钢，正面观察窗口为透明钢化玻璃； 照明系统(1)，位于主箱体上前部，采用荧光灯管照明； 操作手套(3)，密封固定在开设于主箱体(2)正面透明钢化玻璃的手套口处； 过渡舱(8)，穿过并固定于主箱体(2)侧壁，过渡舱(8)的舱壁与主箱体(2)侧壁之间进行密封处理；过渡舱(8)具有两个舱门，内舱门位于主箱体内部,外舱门位于主箱体外部；电子倍增器所有零件从过渡舱(8)进入主箱体，装配好的电子倍增器从前过渡舱(8)送出主箱体；过渡舱(8)的舱壁上开设净化管路连接阀门； 真空抽气系统(5)，根据设定好的主箱体内工作压力范围，由真空抽气系统(5)自动维持恒定的工作压力；真空抽气系统(5)的抽气管伸入主箱体(2); 气体净化系统(9)，将从主箱体(2)抽取的气体进行净化后输送回主箱体，完成一次循环；该循环持续运行不断地将系统内的水、氧除去，使主箱体内保持在高纯惰性气体的保护环境；气体净化系统(9)的净化管路伸入主箱体； 电焊机￠)，设置于主箱体(2)内部，受设置在主箱体外部的电焊机控制系统(4)的控制； 控制系统(7)，设置在主箱体(2)外部，对电子倍增器无污染装配系统进行系统参数输入、系统功能控制。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，在对主箱体进行气体净化时，所述净化管路的入口和出口分别设置在装配区域的两端。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述手套口的直径为200mm，带0型密封圈；所述操作手套采用丁基胶材质。
4.一种采用如权利要求1至3任意一项所述的电子倍增器无污染装配系统的装配方法，其特征在于，该方法如下步骤: 步骤1、主箱体(2)中的气体进行净化:首先，将气体净化系统(9)中装有惰性气体的气瓶的静态压力调节为0.35MPa ;其次，在控制系统(7)中设置主箱体(2)的工作压力范围为700Pa±400Pa，设定需要的净化气体目标值，包括水含量和氧含量；最后，开启真空抽气系统(5)由其在装配过程中自动维持恒定的工作压力在所述压力范围内，并且开启气体净化系统(9)，等待主箱体(2)中的气体达到所述净化气体目标值后执行步骤2; 步骤2、清洁过渡舱(8):用脱脂纱布蘸无水乙醇擦拭干净过渡舱(8)内壁及内部所有组件； 步骤3、电子倍增器零件放入主箱体⑵:开启过渡舱⑶外舱门将电子倍增器所需的零件装入过渡舱(8)，关闭过渡舱(8)外舱门；将气体净化系统(9)的净化管路连接到过渡舱的净化管路连接阀门后，开启气体净化系统(9)，对过渡舱(8)进行气体净化，待过渡舱(8)中的气体达到所述净化气体目标值后，开启过渡舱(8)的内舱门，将电子倍增器的零件放入主箱体(2)，并关闭过渡舱(8)的内舱门； 步骤4、电子倍增器装配:打开照明系统(1)，利用电焊机(6)将电子倍增器零件按照装配顺序依次装配，在此过程中在电焊机控制系统(4)输入电焊时的电压、电流、压力参数，完成电子倍增器装配；在装配中，开启气体净化系统(9)对主箱体进行气体净化； 步骤5、电子倍增器取出主箱体:开启过渡舱(8)的内舱门，将装配完成的电子倍增器放入过渡舱(8)，并关闭过渡舱⑶的内舱门，开启过渡舱⑶的外舱门，取出电子倍增器，并关闭外舱门。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述惰性气体为普通氮气或高纯氮气。
【文档编号】H01J9/00GK104362057SQ201410542047
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年10月15日 优先权日:2014年10月15日
【发明者】李得天, 李晨, 王多书, 张玲 申请人:兰州空间技术物理研究所