超高真空法兰金属密封方法

随着粒子加速器技术、航天技术的发展,对于真空的要求越来越高,进而发展而来了多种超高真空密封形式,以适应不同的工作环境。本文着重介绍当前主要应用于超高真空的金属密封方法。     

圆环面密封超高真空法兰

托卡马克型受控聚变装置的环形真空室需要这样的金丝密封的超高真空法兰,其密封圈处在一个圆环面上,利用法兰受力后的形变来均匀压缩密封圈,以达到超高真空密封要求,称为圆环面密封超高真空法兰。本文对这一法兰设计的力学方面看作一维问题,用材料力学的方法来处理,得到了关于作用力分布的一般的积分方程式,并利用试探解的方法,说明存在着能使密封圈充分均匀压缩的近似解,因而说明这样的法兰是能够实现的。     

真空密封橡胶的选择

真空橡胶密封,除了橡胶密封结构的正确设计外,合理选择密封弹性体是关键。橡胶的耐热性、耐压缩变形、透气性,出气率、升华以及漏气率等是影响真空密封性能的几个主要因素。 1.橡胶的耐热性在获得真空时,需要对系统或元件烘烤去气。烘烤温度一般在150℃以下和10~(-7)托的真空时,可以采用丁腈橡胶;如果烘烤温度在200℃以上,并要求在超高真空环境中工作,     

真空封口接头环境适应性改进研究

真空封口接头是连接低温设备真空腔与抽真空设备之间的接头,其可靠性直接影响抽真空效果,以及真空腔内的漏放速率、真空寿命等指标,目前的真空封口接头采用两道密封,封口罩钎焊到管路上,密封性能在一些环境温度极低的地区可靠性不高,并且使用不方便。通过对原真空封口接头进行优化分析、可靠性改进设计和试验验证,提高了单机设备的真空使用寿命,同时为低温加注设备的安全性和可靠性提供了保障。     

超高真空中水冷密封接头的设计与实验

在超高真空系统中，水冷却密封接头结构是一个关键性问题。介绍了两种新型结构实验过程。分析了各自的优缺点并举例说明在同步辐射光束线中的应用。     

真空密封橡胶的选择与应用

真空技术在许多工业部门广泛应用,特别是电子工业、航天科学技术、表面物理等尖端科学研究工作的发展,促使真空技术的不断进步。随着科学技术的飞速发展,真空密封件已经成为真空技术中的重要元件之一。到目前为止,橡胶密封件已经可以解决10-9～10-10托的超高真空的密封,并且取得一定的工作寿命,为真空技术提供了较为可靠的密封手段。 解决真空密封,除了要有正确的橡胶密封结构设计外,合理选择真空密封弹性体是关键。而橡胶的耐热性、耐压缩变形、漏气率、气透性、出气率和升华等是影响真空密封的几个主要因素。下面就这几个因素对真空密封的…     

真空用旋转轴密封

本发明是真空用机械旋转轴密封。以往的真空旋转轴密封是图1那样的螺纹密封。由圆筒形的转子和内周带有螺纹的定子的工作原理,使其产生由真空侧向高压倒排气的作用。防止由高压倒向真空侧浸入气体分子。 这样的螺纹密封,其密封性能受转子和定子之间的间隙大小的影响。 在气流可以形成分子流,约 10-2托以下压力的高真空领域中,间隙的泄漏损失由间隙和流路面积的比例来决定。所以这里对于间隙的条件是不太严格的。例如在转子直径为50mm的情况下,间隙一般为0.1mm,但是,从大约10-2托到大气压的低真空的情况下,必须使气流连贯,使泵作用能够依靠气…     

烘烤超高真空系统中法兰的保险丝密封

金丝垫圈的放气率低,可重复使用,又耐高温烘烤,密封可靠,但用黄金太昂贵,这就限制了它的广泛应用。用保险丝作垫圈,则价廉易作,延展性良好,使用方便。若能经受200℃以上的长时间烘烤而不漏气,则用它作为超高真空系统中的密封垫圈就有其广泛使用的意义了。为此,我们在不锈钢真空系统中,用保险丝(98％铅,2％锡)作法兰密封垫圈,进行超高真空获得的实验。在200～240℃下烘烤8小时,在充分冷却之后,系统极限压强达到了3.6×10~(-10)托。一、密封机制金属垫圈密封属于非限制压缩密封。当金属垫圈在两法兰之间被压缩时,法兰与垫圈的接触界面处可能会形成微小的、不规则的孔道而构成漏隙。这些漏隙的形状由表面接触时的     

大型重离子加速器真空系统及其挑战

中国科学院近代物理研究所从历次的大科学装置建设中,积累了大型真空腔体、超高/极高真空系统以及强流重离子加速器真空系统等设计经验。为了获得超高/极高真空系,从真空设备选择、材料处理、密封形式以及在线烘烤等方面形成了一套完整的工艺流程;在强流重离子加速器(High Intensity Heavy ion Accelerator Facility,HIAF)真空系统研制过程中,为了减小磁铁气隙尺寸,大幅度降低磁铁造价及电源运维成本,提出陶瓷内衬薄壁真空室新方法,并研制了原理性样机;为了有效控制HIAF未来运行过程中的动态真空效应,设计了束流准直器,开展了真空材料解吸率测量研究;为了解决高放射性区域真空系统的维护问题,提出了自重密封结构,同时研制了充气膨胀密封法兰;为了进一步优化高精度环形谱仪真空度,开展低温极高真空系统研究。     

第十讲：真空密封

5 动密封连接(上接2001年第1期52页) 把运动传递到真空容器中所需要的密封连接称为动密封连接。各种真空设备中的动密封连接实例很多,如各种真空阀门的开启和关闭;真空熔炼炉、真空热处理炉的送料、拉锭、浇注等机构的传动;真空镀膜设备工件架的转动等。 真空动密封连接结构与工作在常压下的密封结构有所不同。这种密封除了要求其结构本身有足够的强度、寿命和合理的外形尺寸等外,针对真空特点,它还必须保证密封的可靠性。即动密封连接在长期工作中必须保证外界环境不向真空容器内漏气或使漏气维持在设计要求的范围之内。     

永磁传动与真空密封技术研究现状与发展

永磁传动技术可实现"零泄漏"的绝对密封,利于这一特点,可广泛应用在真空设备中以获得高洁净度、高真空度的作业环境。本文首先阐述了永磁传动原理,针对永磁驱动技术在真空设备动密封的应用,综述了关键技术的研究现状,介绍磁力驱动技术在真空获得设备、真空工程技术、真空机器人领域的应用,最后就真空磁力驱动动密封技术今后的研究与发展方向进行了探讨。     

高真空密封技术的工艺研究

探索月球、火星及其他行星时,采用软金属铟银合金进行高真空密封成为采样密封的最佳选择。高真空密封技术的工艺具有易实现、高适应、高密封的特点。通过工艺试验解决密封材料的成分比例、刀口的构型和加工精度、刀口的刃入深度等关键技术,达到了航天应用的技术要求,能够适应恶劣的高真空、高辐射、高低温等空间环境。     

《真空物理学和工艺》

《真空物理学和工艺》(Vacuum Ph-ysics and Technology)一书于一九七九年在纽约出版。 这是一本颇有名望的真空专业书籍,由多位作者分章节集体编写。书的内容相当广泛:分子输送、表面物理、全压测量、分压测量、高真空的获得(前级泵、扩散泵、分子泵、喷射泵、水银扩散泵、吸附泵),超高真空的获得(基本原理、收气泵、离子泵、低温泵、涡轮分子泵),金属和玻璃真空系统,材料(金属、玻璃、陶瓷、弹性体、密封体、气体)的真空性能,真空设备的制造,保护装置,高真空系统的设计、操作和维修,可烘烤的超高真空系统和其操作上的特殊要求,检漏技巧(…     

高真空动密封装置

在近代科学实验和工业生产中,经常碰到需要在真空室外面操作真空室里面的试验和物件。如真空镀膜中的挡板和零件的驱动,就需要用动密封来解决。在真空低于1×10-4托时用几个O型橡胶圈可以解决上述问题。其缺点:磨擦力大,不灵活、传动效率低。对高真空的动密封问题也曾有人想用谐波传动来解决,但制造工艺复杂,零件加工精度要求高,致使成本昂贵。为了在高真空中测量重力加速度,需将落体在真空室内反复下落上千次,操作试件的动密封是一个关键问题、我曾制作了一种高真空动密封部件,效果很好。它的原理如图1所示:当①输入一回转运动时,由于输出…     

真空技术及应用系列讲座 第十讲:真空密封

3高压电输入密封 (上接 2 0 0 0年第 6期第 50页 )图 2 0所示是高压电输入密封的一种结构。高压电输入密封的特点是输入线均采用陶瓷做为绝缘体。1、4.密封圈　 2 .电极　 3.绝缘陶瓷　 5 .稳固圈图 2 0　高压电极的密封结构　　 4低电压大电流的电极密封图 2 1是低电压大电流的电极密封结构。图中a、b两种结构是固定式电极 ,c是可移动式电极 ,为了对电极进行冷却 ,在 b、c两种结构中均设有水冷。供水和回水均在真空室外进行。5导线的真空密封将导线引入到真空系统或真空管壳中去常采用永久密封引线的方法。这种永久引线基于玻璃与金属封接…     

全金属小型超高真空气动阀的研制

一、概述 随着科学技术的发展,真空阀门的应用范围日趋广泛,尤其是国防、冶金、电子等工业发展的需要和加速器等科学技术发展的需要,高真空阀门已不能满意,其发展趋势已向超高真空阀门发展。由于超高真空系统特性的要求和应用条件的需要,全金属超高真空气动阀被重视和应用。我所已经研制成功我国第一台小口径超高真空全金属铟密封的气动阀门。并已经应用在高能加速器上,使用效果良好,满足技术要求。 这种阀是由阀体、密封阀盖、传动部分和摆动气缸四部组成。阀的材料用 1Cr 18Ni9Ti制成,可防腐蚀,阀口密封材料采用金属铟作为密封垫圈,可在…     

真空技术及应用系列讲座 第十讲:真空密封

3　可拆密封连接(上接2000年第5期第51页)在真空系统需要经常拆卸的地方,应用可拆密封连接,这种连接在密封性能和机械强度上虽然不如永久连接,但是真空系统某些地方是需要经常进行拆卸的,因此这种连接用得较多。其结构有如下几种。3.1　挠性连接挠性连接件主要有三种,即真空橡胶管、塑料管和波纹管。真空橡胶管是用橡胶制成的一种厚壁管,多用于口径小于50mm的机械真空泵入口处,也可以连接玻璃管、金属管及其零件。真空橡胶管连接的接头种类很多,最简单的方法是把插入橡胶管端部的接头做成图7所示的台阶形。1.管接头　2.压紧螺母　3.橡胶管接…     

全金属密封超高真空闸阀

前言 随着加速器等科学技术的发展,对清洁超高真空系统提出了新的要求,全金属密封闸阀已被重视和较多应用。这种阀门与弹性体(橡胶)密封的阀门相比,大大降低了有机物的污染,具有通导大,压强增长率低,有利于获得更高的真空度,还具有耐高温和抗高能粒子辐射效应等优点。本文浅述了有关技术要点。并提一个复合金属密封闸阀的研制中情况。 一、金属密封闸阀的 必要条件 金属密封闸阀由于金属密封材料的塑性变形和在密封时的硬性接触,以及内部机构的其它原因,需要有足够的力来达到密封。为了实现密封性能可靠和长寿命,通常要有精确重合能力的密封…     

真空熔炼炉的真空密封

本文对真空熔炼炉的真空密封问题进行了探讨，对真空密封的结构特点，经验数据，使用维护中注意事项提出了看法，供同行们参考。     

反射率计超高真空动密封馈入系统的研制

结合在NSRL同步辐射光束线和实验站的实际工作,对新设计的超高真空高精度同轴旋转平移差分馈入系统的密封型式和结构进行了描述,本系统可以完成超高真空条件下的高精度旋转平移轴系的馈入,已在NSRL反射率计实验站上得到成功使用.