一种自动高压喷淋冲洗超导腔外表面的装置

本发明涉及超导腔冲洗，更具体地涉及一种自动高压喷淋冲洗超导腔外表面的装置。

背景技术：

1、超导高频腔作为超导加速器的核心部件，为了使其达到较高加速梯度的同时保持较高的品质因数，提高超导腔内外表面的洁净度尤为重要。超导腔由超导材料(如高纯铌材)制作而成。影响超导腔性能的主要因素有二次电子倍增(multipacting)、场致发射、热失超等。其中场致发射的主要决定因素即为超导腔内表面的粗糙度和洁净度。

2、在超导腔表面处理过程中，涉及到主要工艺包括电化学抛光(ep)、缓冲化学抛光(bcp)、超声波清洗(us)、高压超纯水清洗内表面(hpr)、热处理、光学检测、预调谐等。在此过程中，超导腔涉及多次由常规区(非涉酸处理区域)、化学处理区(涉酸处理区域)进出超净间的流转工序。为避免腔体外表面及法兰口有酸液、灰尘、油污等杂质残留，提高进入超净间前超导腔的洁净度，在超导腔流转至超净间之前，增加高压纯水冲洗超导腔外表面装置就显得尤为重要。应用该装置对超导腔进行清洁，既可提高超导腔洁净度，又可避免油污、新杂质等流转至超净间，影响超净间洁净度，对超净间内部其它超导腔内外表面产生“交叉污染”。

3、目前，大部分国外先进实验室(kek，desy,infn milano-lasa等)已有类似高压纯水冲洗超导腔的装置，但大都为手持式高压水枪，依靠手动翻转与超导腔对接的叉车改变冲洗角度的方式对腔体进行高压冲洗；或为将腔体对接至喷淋室旋转底座，人工手持高压水枪对腔体进行冲洗。这些装置与冲洗方法也可对超导腔进行冲洗，但较为麻烦、非自动化，人力消耗大，冲洗过程中装置密封性差，可能造成液体喷溅。全部依靠人工手持高压水枪冲洗超导腔可能会存在冲洗死角。导致腔体冲洗不彻底。冲洗结束后超导腔外表面可能会存在残留杂质、泡沫等，后续清洗结束转运腔体时，会有残余液体滴落至地面的问题。

技术实现思路

1、为了提高超导腔表面处理过程中表面洁净度，对超导腔进行更全面、无死角、安全、高效率、自动化的冲洗，本发明提供一种自动高压喷淋冲洗超导腔外表面的装置。

2、根据本发明的自动高压喷淋冲洗超导腔外表面的装置，其包括旋转机构、纯水喷淋装置和清洗剂喷淋装置，其中，旋转机构包括架高地脚和旋转底盘，超导腔与全程支架匹配安装相连，全程支架的底端安装支架地脚，支架地脚与架高地脚对接，架高地脚与旋转底盘安装相连，旋转底盘与传动轴承和传动轴通过轴承齿轮对接形成旋转机构，纯水喷淋装置和清洗剂喷淋装置分别包括竖直安装的喷淋杆和配备在喷淋杆上的角度可调节的若干喷淋头，喷淋头朝向旋转机构上的超导腔喷淋超纯水和清洗剂。

3、优选地，在支架地脚与架高地脚对接时，配备固定限位销对连接部位进行固定。

4、优选地，纯水喷淋装置与超纯水高压泵相连接以通过增压的超纯水对超导腔进行喷淋。

5、优选地，清洗剂喷淋装置与清洗剂喷淋泵相连接以通过增压的清洗剂对超导腔进行喷淋。

6、优选地，纯水喷淋装置与清洗剂喷淋装置为独立的两个喷淋单元。

7、优选地，喷淋头朝向超导腔的旋转中心。

8、优选地，该自动高压喷淋冲洗超导腔外表面的装置还包括手持高压水枪以对超导腔进行人工手持冲洗。

9、优选地，该自动高压喷淋冲洗超导腔外表面的装置还包括手持气枪以利用氮气对超导腔进行吹净。

10、优选地，该自动高压喷淋冲洗超导腔外表面的装置还包括正门和侧门，其中，正门上配备有正门可视窗，侧门上配备有侧门可视窗，便于观察装置在运行时内部的工作状态。

11、优选地，该自动高压喷淋冲洗超导腔外表面的装置还包括安全装置，其包括在异常情况下变红的报警灯和鸣笛的蜂鸣器。

12、根据本发明的自动高压喷淋冲洗超导腔外表面的装置，在超导腔表面处理过程中，可实现在旋转底盘带动超导腔旋转的同时，喷淋液体朝向超导腔进行全覆盖高压喷淋，提高超导腔外表面洁净度的需求。根据本发明的自动高压喷淋冲洗超导腔外表面的装置，对超导腔外表面及法兰口可能存在的酸液、油污、颗粒物等杂质残留进行安全、自动化、全覆盖的高压冲洗，冲洗结束后可用装置内配备的高纯氮气喷枪对超导腔表面残留液体进行吹净，便于超导腔洁净、安全转运。

技术特征：

1.一种自动高压喷淋冲洗超导腔外表面的装置，其特征在于，该装置包括旋转机构、纯水喷淋装置和清洗剂喷淋装置，其中，旋转机构包括架高地脚和旋转底盘，超导腔与全程支架匹配安装相连，全程支架的底端安装支架地脚，支架地脚与架高地脚对接，架高地脚与旋转底盘安装相连，旋转底盘与传动轴承和传动轴通过轴承齿轮对接形成旋转机构，纯水喷淋装置和清洗剂喷淋装置分别包括竖直安装的喷淋杆和配备在喷淋杆上的角度可调节的若干喷淋头，喷淋头朝向旋转机构上的超导腔喷淋超纯水和清洗剂。

2.根据权利要求1所述的自动高压喷淋冲洗超导腔外表面的装置，其特征在于，在支架地脚与架高地脚对接时，配备固定限位销对连接部位进行固定。

3.根据权利要求1所述的自动高压喷淋冲洗超导腔外表面的装置，其特征在于，纯水喷淋装置与超纯水高压泵相连接以通过增压的超纯水对超导腔进行喷淋。

4.根据权利要求1所述的自动高压喷淋冲洗超导腔外表面的装置，其特征在于，清洗剂喷淋装置与清洗剂喷淋泵相连接以通过增压的清洗剂对超导腔进行喷淋。

5.根据权利要求1所述的自动高压喷淋冲洗超导腔外表面的装置，其特征在于，纯水喷淋装置与清洗剂喷淋装置为独立的两个喷淋单元。

6.根据权利要求1所述的自动高压喷淋冲洗超导腔外表面的装置，其特征在于，喷淋头朝向超导腔的旋转中心。

7.根据权利要求1所述的自动高压喷淋冲洗超导腔外表面的装置，其特征在于，该装置还包括手持高压水枪以对超导腔进行人工手持冲洗。

8.根据权利要求1所述的自动高压喷淋冲洗超导腔外表面的装置，其特征在于，该装置还包括手持气枪以利用氮气对超导腔进行吹净。

9.根据权利要求1所述的自动高压喷淋冲洗超导腔外表面的装置，其特征在于，该装置还包括正门和侧门，其中，正门上配备有正门可视窗，侧门上配备有侧门可视窗，便于观察装置在运行时内部的工作状态。

10.根据权利要求1所述的自动高压喷淋冲洗超导腔外表面的装置，其特征在于，该装置还包括安全装置，其包括在异常情况下变红的报警灯和鸣笛的蜂鸣器。

技术总结
本发明涉及一种自动高压喷淋冲洗超导腔外表面的装置，其包括旋转机构、纯水喷淋装置和清洗剂喷淋装置，其中，旋转机构包括架高地脚和旋转底盘，超导腔与全程支架匹配安装相连，全程支架的底端安装支架地脚，支架地脚与架高地脚对接，架高地脚与旋转底盘安装相连，旋转底盘与传动轴承和传动轴通过轴承齿轮对接形成旋转机构，纯水喷淋装置和清洗剂喷淋装置分别包括竖直安装的喷淋杆和配备在喷淋杆上的角度可调节的若干喷淋头，喷淋头朝向旋转机构上的超导腔喷淋超纯水和清洗剂。根据本发明的装置，在超导腔表面处理过程中，可实现在旋转底盘带动超导腔旋转的同时，喷淋液体朝向超导腔进行全覆盖高压喷淋，提高超导腔外表面洁净度的需求。

技术研发人员：武佳妮,陈锦芳
受保护的技术使用者：中国科学院上海高等研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15