超导腔电抛光系统及电抛光方法技术方案

本发明专利技术提出一种超导腔电抛光系统，包括支撑部、电极管、电解液转储罐、新电解液存储罐、旧电解液存储罐及清洗液存储罐；支撑部旋转支撑超导腔，超导腔的两端均设有溢出口；电极管的一端设有电解液入口并固定于支撑部，伸入超导腔内且沿轴向设有至少一个出电解液口；电解液转储罐通过第一输出管道连通至电解液入口，通过第一输入管道连通至溢出口使电解液能够在电解液转储罐、电极管以及超导腔内循环；新电解液存储罐通过第二输出管道连通至电解液转储罐；旧电解液存储罐通过第三输出管道连通至电解液转储罐，并通过第二输入管道连通至电解液转储罐；清洗液存储罐通过出水管道连通至电解液入口和溢出口。使用该系统能减少电解液的用量。

Superconducting Cavity Electropolishing System and Electropolishing Method

The invention provides a superconducting cavity electropolishing system, which comprises a support part, an electrode tube, an electrolyte transfer tank, a new electrolyte storage tank, an old electrolyte storage tank and a cleaning liquid storage tank; the support part rotates to support the superconducting cavity, and both ends of the superconducting cavity are provided with overflow outlets; one end of the electrode tube is provided with an electrolyte inlet and fixed on the support. The electrolyte transfer tank is connected to the electrolyte inlet through the first output pipeline and to the overflow outlet through the first input pipeline so that the electrolyte can circulate in the electrolyte transfer tank, the electrode tube and the superconducting chamber; the new electrolyte storage tank is connected to the electrolyte inlet through the second transmission pipeline. The outlet pipeline is connected to the electrolyte transfer tank; the old electrolyte storage tank is connected to the electrolyte transfer tank through the third output pipeline, and to the electrolyte transfer tank through the second input pipeline; the cleaning liquid storage tank is connected to the electrolyte inlet and overflow outlet through the outlet pipeline. Using this system can reduce the amount of electrolyte.

【技术实现步骤摘要】
超导腔电抛光系统及电抛光方法
本专利技术涉及超导腔
，尤其涉及一种超导腔电抛光系统及超导腔电抛光方法。
技术介绍
超导腔是超导加速器的核心部件，相当于发动机，为被加速的粒子，如电子、质子等，提供能量。通常超导腔运行在零下271.15℃、表面电场在1X107V/m量级。因此，超导腔在机械加工完成后，必须经过表面处理才能达到设计的性能。其中，最为关键的步骤之一为电抛光技术。经过二十多年的发展，1.3GHz小型超导腔的电抛光技术日趋成熟。世界上几个大型加速器实验室，在采用电抛光技术对容量在30L左右的小型椭球型超导腔，如1.3GHz9cell超导腔，进行表面处理后，性能基本能够达到ILC等国际项目的设计要求，但成品率仍然不足80％。与此同时，随着技术的发展，容积在120L左右的大型超导腔，如650MHz5cell超导腔，成为一些大型加速器项目的候选者。但是，目前国际上超导腔电抛光系统几乎仅适用于小型超导腔，对于大型超导腔，不具有对其电抛光工艺研究的能力。此外，目前系统电解液耗费较多，而且经过处理后的超导腔的表面质量较低。所述
技术介绍
部分公开的上述信息仅用于加强对本专利技术的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的电解液耗费较多且表面质量较低的不足，提供一种电解液耗费较少且表面质量较高的超导腔电抛光系统及超导腔电抛光方法。本专利技术的额外方面和优点将部分地在下面的描述中阐述，并且部分地将从描述中变得显然，或者可以通过本专利技术的实践而习得。根据本公开的一个方面，提供一种超导腔电抛光系统，包括：支撑部，用于支撑超导腔，其上可旋转的安装所述超导腔，所述超导腔的两端均设置有溢出口；电极管，其一端部设置有电解液入口并固定于所述支撑部，所述电极管伸入所述超导腔内且沿其轴向设置有至少一个出电解液口；电解液转储罐，通过第一输出管道连通至所述电解液入口，通过第一输入管道连通至所述溢出口使电解液能够在电解液转储罐、电极管以及超导腔内循环进行电抛光；新电解液存储罐，其内储存有新电解液，通过第二输出管道连通至所述电解液转储罐；旧电解液存储罐，其内储存有旧电解液，通过第三输出管道连通至所述电解液转储罐，并通过第二输入管道连通至所述电解液转储罐；清洗液存储罐，其内存储有清洗液，通过出水管道连通至所述电解液入口和所述溢出口用于清洗所述电极管和所述超导腔。在本公开的一种示例性实施例中，所述清洗液存储罐包括去离子水存储罐、热水存储罐中的一种或两种，所述超导腔电抛光系统还包括：废液存储罐，用于存储清洗后的废液，通过进水管道连通至所述溢出口；PH值检测设备，用于检测所述废液的PH值，设于所述废液存储罐内。在本公开的一种示例性实施例中，所述超导腔电抛光系统还包括：旋转密封部，设于所述超导腔与所述支撑部的连接位置，所述旋转密封部的下部设置有贯通至所述超导腔的腔内的电解液出口；第四泵，通过排电解液管道连接于所述电解液出口与所述电解液转储罐之间，用于抽出所述超导腔内的电解液。在本公开的一种示例性实施例中，所述超导腔电抛光系统还包括：第一泵，连接于所述第一输出管道上，用于将电解液抽取至所述电极管内，其功率大于所述第四泵的功率；第二泵，连接于所述第二输出管道上，用于将电解液抽取至所述电解液转储罐；第三泵，连接于所述第二输入管道上，用于将电解液抽取至旧电解液存储罐。在本公开的一种示例性实施例中，所述超导腔电抛光系统还包括：第一原液存储罐，其内储存有第一原液，通过第一原液管道连接至所述新电解液存储罐；第二原液存储罐，其内储存有第二原液，通过第二原液管道连接至所述新电解液存储罐。在本公开的一种示例性实施例中，所述超导腔电抛光系统还包括：第一热交换器，安装于所述电解液转储容器上，用于调节所述电解液转储罐内电解液的温度；第二热交换器，安装于所述新电解液存储罐上，用于调节电解液配置过程中电解液的温度；第三热交换器，安装于所述清洗液存储罐上，用于调节所述清洗液存储罐内清洗液的温度。在本公开的一种示例性实施例中，所述电极管上设置有进气口和出气口，所述超导腔电抛光系统还包括：保护气生成设备，通过进气管道连通至所述进气口；废气处理设备，通过排气管道连通至所述出气口；废气检测设备，设于所述排气管道上。在本公开的一种示例性实施例中，所述超导腔电抛光系统还包括：冷却设备，设于所述超导腔外。在本公开的一种示例性实施例中，所述超导腔电抛光系统还包括：多个温度传感器，设于所述电解液转储罐、所述新电解液存储罐、所述旧电解液存储罐以及所述超导腔上。根据本公开的一个方面，提供一种超导腔电抛光方法，包括：将旧电解液通入电极管对超导腔进行初次电抛光；将清洗液通入所述电极管对所述电极管以及所述超导腔进行清洗；将新电解液通入所述电极管对所述超导腔进行再次电抛光；将清洗液通入所述电极管对所述电极管以及所述超导腔进行再次清洗。由上述技术方案可知，本专利技术具备以下优点和积极效果中的至少之一：本专利技术的超导腔电抛光系统及电抛光方法，将使用后的旧电解液通过旧电解液存储罐存储，使用时将旧电解液输送至电解液转储罐，然后使旧电解液在电解液转储罐、电极管以及超导腔内循环进行电抛光；将新电解液储存在新电解液存储罐，使用时将新电解液输送至电解液转储罐，然后使新电解液在电解液转储罐、电极管以及超导腔内循环进行电抛光；在通过旧电解液进行电抛光后以及通过新电解液进行电抛光后均通过清洗液存储罐内的清洗液清洗电极管和超导腔。通过旧电解液进行电抛光可以节省电解液的使用量。每次电抛光后进行清洗，避免在下次抛光时引入杂质，提高电抛光后的表面质量。附图说明通过参照附图详细描述其示例实施方式，本专利技术的上述和其它特征及优点将变得更加明显。图1是超导腔电抛光的基本原理示意图；图2是本专利技术超导腔电抛光系统的原理示意图；图3是本专利技术超导腔电抛光方法的流程示意框图；图中主要元件附图标记说明如下：1、电解液转储罐；2、电极管；201、电解液入口；203、出电解液口；3、超导腔；31、溢出口；4、第一热交换器；5、新电解液存储罐；6、旧电解液存储罐；7、清洗液存储罐；8、第一输出管道；9、第一输入管道；10、第二输出管道；11、第三输出管道；12、第二输入管道；13、出水管道；14、废液存储罐；15、第一泵；16、第二泵；17、第三泵；18、进气口；19、出气口；20、第三输入管道；21、第四输出管道；22、第一三通阀；23、第二三通阀；24、第三三通阀；25、第四三通阀；26、第五三通阀；27、第六三通阀；28、保护气生成设备；29、废气处理设备；30、第一原液存储罐；32、第二原液存储罐；33、第一原液管道；34、第二原液管道；35、冷却设备；36、第四泵；37、排电解液管道。具体实施方式现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本专利技术将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。参照图1所示的超导腔3电抛光的基本原理示意图；超导腔3腔体本身作为阳极，在超导腔3上设置有溢出口31，电解液和清本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超导腔电抛光系统，其特征在于，包括：支撑部，用于支撑超导腔，其上可旋转的安装所述超导腔，所述超导腔的两端均设置有溢出口；电极管，其一端部设置有电解液入口并固定于所述支撑部，所述电极管伸入所述超导腔内且沿其轴向设置有至少一个出电解液口；电解液转储罐，通过第一输出管道连通至所述电解液入口，通过第一输入管道连通至所述溢出口使电解液能够在电解液转储罐、电极管以及超导腔内循环进行电抛光；新电解液存储罐，其内储存有新电解液，通过第二输出管道连通至所述电解液转储罐；旧电解液存储罐，其内储存有旧电解液，通过第三输出管道连通至所述电解液转储罐，并通过第二输入管道连通至所述电解液转储罐；清洗液存储罐，其内存储有清洗液，通过出水管道连通至所述电解液入口和所述溢出口用于清洗所述电极管和所述超导腔。

【技术特征摘要】
1.一种超导腔电抛光系统，其特征在于，包括：支撑部，用于支撑超导腔，其上可旋转的安装所述超导腔，所述超导腔的两端均设置有溢出口；电极管，其一端部设置有电解液入口并固定于所述支撑部，所述电极管伸入所述超导腔内且沿其轴向设置有至少一个出电解液口；电解液转储罐，通过第一输出管道连通至所述电解液入口，通过第一输入管道连通至所述溢出口使电解液能够在电解液转储罐、电极管以及超导腔内循环进行电抛光；新电解液存储罐，其内储存有新电解液，通过第二输出管道连通至所述电解液转储罐；旧电解液存储罐，其内储存有旧电解液，通过第三输出管道连通至所述电解液转储罐，并通过第二输入管道连通至所述电解液转储罐；清洗液存储罐，其内存储有清洗液，通过出水管道连通至所述电解液入口和所述溢出口用于清洗所述电极管和所述超导腔。2.根据权利要求1所述的超导腔电抛光系统，其特征在于，所述清洗液存储罐包括去离子水存储罐、热水存储罐中的一种或两种，所述超导腔电抛光系统还包括：废液存储罐，用于存储清洗后的废液，通过进水管道连通至所述溢出口；PH值检测设备，用于检测所述废液的PH值，设于所述废液存储罐内。3.根据权利要求1所述的超导腔电抛光系统，其特征在于，所述超导腔电抛光系统还包括：旋转密封部，设于所述超导腔与所述支撑部的连接位置，所述旋转密封部的下部设置有贯通至所述超导腔的腔内的电解液出口；第四泵，通过排电解液管道连接于所述电解液出口与所述电解液转储罐之间，用于抽出所述超导腔内的电解液。4.根据权利要求3所述的超导腔电抛光系统，其特征在于，所述超导腔电抛光系统还包括：第一泵，连接于所述第一输出管道上，用于将电解液抽取至所述电极管内，其功率大于所述第四泵的功率；第二泵，连接于所述第二输出管...

【专利技术属性】
技术研发人员：靳松，贺斐思，张沛，高杰，戴劲，翟纪元，刘振超，宫殿君，
申请(专利权)人：中国科学院高能物理研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11