為了研討適合使用于托卡Mark氦質譜檢漏的挑選性抽氫技術，預設了一套氘氦離合裝置施行氦氣和氘氣的低溫冷凝效應研討。本文紹介了裝置的結構預設，建造實驗平臺對裝置的真空性能施行測試，并開始階段的考求了管用冷凝氘氣的工作溫度、抽氣容積以及4He /D2混合氣體對冷凝效應的互相影響。實驗最后結果表明，裝置管用冷凝氘氣的工作溫度范圍為6 ～ 12 K，抽氘氣容積約為10 - 3 Pa·m3 ; 況且6 K 時4He /D2混合氣體中微流量的氦氣不會被氘氣裹挾吸附。氘氦離合裝置合乎預設目的。
核聚變裝置以氫同位素作為實驗氣體，氦質譜檢漏法認為合適而使用氦氣作為示蹤氣體，因為氦原子( 4.0026 amu) 與氘分子( 4. 0282 amu) 的品質數(shù)非常相近，運用氦質譜檢漏儀施行真空檢漏時將遭受真空室壁開釋出的氫同位素的嚴重干擾。為此，需認為合適而使用挑選性抽風泵來抽除氫同位素，制約氘本底以增長氦質譜檢漏系統(tǒng)的銳敏度。海外對一點能用于氦檢漏儀的氫挑選抽氣新技術施行了研討，涵蓋超級滲透金屬薄膜，非蒸散吸氣劑泵和約10 K 裸低溫屏等。那里面，10 K 低溫泵具備易保護的獨特的地方，被國際熱核聚變實驗堆(ITER) 檢漏技術認為合適而使用。
低溫泵是利用低溫外表將被擠出時間間的氣體冷凝、吸附、捕集等來達到抽氣目標。到現(xiàn)在為止，商用低溫泵多認為合適而使用吸附劑來成功實現(xiàn)對不可以凝氣體( He、H2、Ne)的抽除，這種泵對氦氣也有一定抽速，不可以成功實現(xiàn)氘氣和氦氣的離合。為了研討低溫泵的挑選性抽氫性能，研究制造一套不帶吸附劑的低溫冷凝裝置———氘氦離合裝置，開展氦氣和氘氣的冷凝實驗研討，這對托卡Mark裝置真空檢漏有著意要的意義。
利用低溫冷凝原理設計一套氘氦分離裝置開展選擇性抽氫技術研究。氘氦分離裝置為制冷機低溫泵結構，采用多片錯孔的冷凝板形式以增加對氘氣的冷凝面積并使得未被冷凝的氦氣可以通過。設計溫控組件調(diào)節(jié)冷凝板溫度在要求的溫度范圍。以氘氦分離裝置為主體搭建氘氣、氦氣分離實驗研究平臺，實驗系統(tǒng)本底真空度1 × 10 -5 Pa，啟動氘氦分離裝置后真空度為8.7 × 10 -7 Pa。其有效冷凝氘氣的工作溫度范圍為6 ～ 12 K，抽氣容量為10 -3 Pa·m3。初步實驗結果顯示6 K 微流量氦氣不會被裹挾吸附。氘氦分離裝置實現(xiàn)了選擇性抽氣，符合設計目標，為進一步開展氦氣、氘氣的分離研究，提高托卡馬克裝置檢漏系統(tǒng)靈敏度研究等提供了基本條件。
。
更多新聞資訊
如需轉載請注明來源：http://hzrczp.cn |
