一种适用于超导质子加速器的真空密封膜测试装置

摘要

本发明公开了一种适用于超导质子加速器的真空密封膜测试装置，包括真空窗、真空腔、真空计、泄压角阀、插板阀、分子泵；所述真空窗位于真空腔一端部；所述插板阀位于真空腔另一端部；所述真空腔中间的管道上设有真空计、泄压角阀以及机械泵接口；所述分子泵安装在插板阀上；所述机械泵接口与机械泵连接。本发明利用机械泵和分子泵来提供输运线管路中的真空环境，用于测试加速器输运线真空窗和窗膜厚度能否满足使用要求，以确保加速器输运线真空窗设计合理和窗膜厚度选择可靠。

说明书

技术领域

本发明属于超导质子加速器输运线管路密封测试领域，具体涉及一种用于测试加速器输运线真空窗及窗膜性能的测试装置。

背景技术

在超导质子加速器的粒子传输领域，尤其是用于质子和重离子治疗的粒子传输技术领域。目前市场存在真空密封膜测试装置，只能进行低真空度测试,适用的真空度范围达不到超导质子加速器输运线管路真空度要求。为确保加速器输运线真空窗的合理设计及窗膜厚度的合理选择。因此设计一种用于测试加速器输运线真空窗测试装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于测试加速器输运线真空窗和窗膜性能的测试装置，该装置利用机械泵和分子泵组合，分级对真空腔抽真空(利用机械泵将真空腔抽成粗真空，而后利用分子泵将真空腔抽成高真空)，直到真空腔达到超导质子加速器输运线真空管路内的真空标准，以此来测试输运线真空窗及窗膜的性能。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种适用于超导质子加速器的真空密封膜测试装置，包括真空窗、真空腔、真空计、泄压角阀、插板阀、分子泵；所述真空窗位于真空腔一端部；所述插板阀位于真空腔另一端部；所述真空腔中间的管道上设有真空计、泄压角阀以及机械泵接口；所述分子泵安装在插板阀上；所述机械泵接口与机械泵连接。

所述真空腔放置于机架顶部的V型块槽内，并通过V型块压环固定。

所述真空窗和真空腔的快卸法兰端对接，对接口内部添加内密封圈一，对接口外部使用链式法兰卡箍固定。

所述泄压角阀位于真空腔中部小法兰水平位置；所述真空计位于真空腔中部小法兰竖直位置；泄压角阀与真空计均通过卡箍一和内密封圈二固定在真空腔上。

所述插板阀位于真空腔的CF法兰端，通过CF铜垫密封圈和螺钉固定在真空腔上；所述分子泵紧贴着插板阀，且位于插板阀的上方，通过CF铜垫密封圈和螺钉固定在插板阀上。

所述真空腔中部小法兰水平位置处设有盲板法兰，盲板法兰通过卡箍一和内密封圈二固定在真空腔上；所述盲板法兰处为机械泵接口，使用真空波纹管将此接口与机械泵连接，并通过内密封圈三和卡箍二固定。

所述真空腔为“L”型结构；所述真空腔靠近分子泵端，添加空气汇流板。

该真空密封膜测试装置的测试步骤如下：

(1)机械泵和分子泵处于初始停机状态，点击机械泵启动按钮，待机械泵进入工作状态，真空腔真空环境达到设定值；

(2)点击分子泵启动按钮，待分子泵进入工作状态时，点击机械泵停止按钮；

(3)分子泵稳定工作，真空计监测真空窗内窗膜的变化情况；如若真空窗窗膜破损，则真空腔内真空跌落，真空计检测并反馈到插板阀，使插板阀关闭分子泵与真空腔之间连接，同时分子泵停止工作；如若真空窗正常，则分子泵持续工作，查看真空窗窗膜的稳定工作极限时间。

本发明的有益效果：本发明利用机械泵和分子泵来提供输运线管路中的真空环境，用于测试加速器输运线真空窗和窗膜厚度能否满足使用要求，以确保加速器输运线真空窗设计合理和窗膜厚度选择可靠；本发明结构简单，操作维护方便，可以进真空高真空环境下真空密封膜测试，可用于测试加速器输运线真空窗的性能和窗膜的极限寿命。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明真空密封膜测试装置的轴侧结构图；

图2为本发明真空密封膜测试装置的结构主视图；

图3为本发明真空密封膜测试装置的结构侧视图；

图4为真空腔结构剖视图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

一种适用于超导质子加速器的真空密封膜测试装置，如图1-4所示，包括：机架1、链式法兰卡箍2、真空窗3、真空腔4、内密封圈一5、泄压角阀6、卡箍一7、真空计8、插板阀9、分子泵10、CF铜垫密封圈11、内密封圈二12、内密封圈三13、盲板法兰14、卡箍二15；

上述机架1位于测试平台的底部；上述真空腔4放置于机架1顶部的V型块槽内，使用V型块压环固定；上述真空窗3和真空腔4的快卸法兰端对接，对接口内部添加内密封圈一5，对接口外部使用链式法兰卡箍2固定；

所述泄压角阀6位于真空腔4中部小法兰水平位置，通过卡箍一7和内密封圈二12固定在真空腔4上；上述真空计8位于真空腔4中部小法兰竖直位置，通过卡箍一7和内密封圈二12固定在真空腔4上；

上述插板阀9位于真空腔4的CF法兰端，通过CF铜垫密封圈11和螺钉固定在真空腔4上；所述分子泵10紧贴着插板阀9，且位于插板阀9的上方，通过CF铜垫密封圈11和螺钉固定在插板阀9上；

所述盲板法兰14位于真空腔4中部小法兰水平位置，通过卡箍一7和内密封圈二12固定在真空腔4上；盲板法兰14处为机械泵接口，使用真空波纹管将此接口与机械泵连接，并通过内密封圈三13和卡箍二15固定；

真空窗3、插板阀9和分子泵10分别位于真空腔4两端，机械泵接口和真空计位于真空腔中间位置；真空腔为“L”型结构；真空腔4靠近分子泵端，添加空气汇流板；

工作时，机械泵和分子泵处于初始停机状态，点击机械泵启动按钮，待机械泵进入工作状态，真空腔真空环境达到设定值；点击分子泵启动按钮，待分子泵进入工作状态时，点击机械泵停止按钮；分子泵连续工作，监测真空窗内窗膜的变化情况；如若真空窗窗膜破损，则真空腔内真空跌落(真空窗破损后产生真空值波动，被真空计监测到)，真空计检测并反馈到插板阀，使插板阀关闭分子泵与真空腔之间连接，同时分子泵停止工作；如若真空窗正常，则分子泵持续工作，查看真空窗窗膜的稳定工作极限时间。

本发明利用机械泵和分子泵来提供输运线管路中的真空环境，用于测试加速器输运线真空窗和窗膜厚度能否满足使用要求，以确保加速器输运线真空窗设计合理和窗膜厚度选择可靠。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。