真空涡轮分子泵制造技术

本发明专利技术涉及一种真空涡轮分子泵，用于强辐射环境中，其包括分子泵外壳(1)，所述分子泵外壳(1)内设有交替排列的转子(2)和定子(3)，所述定子(3)固定在分子泵外壳(1)上，所述转子(2)通过分子泵电机(5)驱动，所述分子泵外壳(1)的上端与下端分别设有密封圈(6)，所述分子泵采用全金属结构，所述密封圈(6)采用金属密封。该真空涡轮分子泵，因采用独特的结构和材料，可大大减少因强辐射造成的分子泵的损坏及放射性废物的产生，提高了设备运行的可靠性及运行效率，从而产生良好的社会效益和经济效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于真空分子泵领域，具体涉及一种在强射线辐射环境中使用的真空涡轮分子泵。
技术介绍
在强流中子发生器及其它高能强流离子加速器装置中，离子需要在真空环境中才能得到传输，由此，真空获取设备必不可少，然而国内外还没有专门用于强射线辐照环境中的真空泵。如果采用常规的真空泵存在严重的寿命问题，需要定期进行更换，造成浪费，其次，在强射线辐射环境下工作的真空泵均会造成泵体结构材料的活化，更换下来的真空泵本身就是一个放射源，需要按照放射性废物进行处理，处理成本很高。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术提供一种真空涡轮分子泵，该真空涡轮分子泵可以在强辐射环境下对真空系统抽取真空，保证真空系统高真空或者超高真空获得；具有耐辐照，低活化的特点。为达到以上目的，本专利技术采用的技术方案是：提供一种真空涡轮分子泵，用于强辐射环境中，其包括分子泵外壳，所述分子泵外壳内设有交替排列的转子和定子，所述定子固定在分子泵外壳上，所述转子通过分子泵电机驱动，所述分子泵外壳的上端与下端分别设有密封圈，所述分子泵外壳、转子和定子均采用金属结构，所述密封圈采用金属密封。进一步，所述分子泵外壳的下端设有排气口。进一步，所述分子泵外壳的下端还设有风扇。进一步，所述分子泵外壳、转子以及定子均采用6061铝合金材料。进一步，所述密封圈采用金属铟丝或金属银丝。进一步，所述分子泵电机的漆包线采用聚酰亚胺漆包线。进一步，所述风扇采用全铝材料制成。进一步，所述真空涡轮分子泵通过耐辐射的电缆线与设置在放射性环境外的分子泵电源连接。进一步，所述风扇通过风扇电机驱动，所述风扇电机采用耐辐照强的聚酰亚胺漆包线。本专利技术的有益技术效果在于：(1)本专利技术的真空涡轮分子泵，通过采用金属材料和金属密封，能够在强辐射的环境下使用，具有耐辐照、低活化的特点，解决了常规分子泵在强辐照环境下不能正常工作甚至损坏的问题；(2)本专利技术的真空涡轮分子泵，其连接的电源设置在无辐射的环境中，从根本上解决了分子泵电源内的半导体元器件耐辐照差的问题。附图说明图1是本专利技术真空涡轮分子泵的结构示意图。图中：1-分子泵外壳  2-转子     3-定子         4-轴承5-分子泵电机  6-密封圈   7-电缆线接头   8-排气口9-风扇        10-电缆线  11-分子泵电源具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的描述。如图1所示，是本专利技术提供的真空涡轮分子泵，该分子泵用于强辐射环境下，对真空系统高真空或超高真空的获得，其包括分子泵外壳1，分子泵外壳1内设有交替排列的转子2和定子3，其中，定子3固定在分子泵外壳1上，转子2通过分子泵电机5驱动，在转子2与分子泵电机5的连接轴上设有轴承4。分子泵外壳1的上端与下端均设有密封圈6。为了保证该真空涡轮分子泵在强辐射环境下使用，分子泵上的所有零部件即分子泵外壳1、转子2、定子3、轴承4以及分子泵电机5均采用金属结构，密封圈6采用金属密封。分子泵外壳1的下端设有排气口8和风扇9。排气口8用于排出分子泵内的气体；风扇9采用强制风冷结构，便于对该分子泵进行冷却，从而避免将水引入强放射区引起水的活化。风扇9通过风扇电机驱动，风扇电机采用耐辐照强的聚酰亚胺漆包线，耐辐射性能强；风扇采用全铝材料制成，提高耐辐射性能。真空涡轮分子泵系统通过分子泵泵体以及分子泵电源11两部分组成，分子泵电源11即为分子泵的驱动器，由变频器等电子元件组成，然而常规的电阻、电容等电子器件，特别是半导体器件耐辐照性能特别的差，一般在1×104rad的辐照计量辐照后就不能正常工作了。本专利技术将分子泵电源11设置在没有射线辐照的房间内，采用一根较长的耐辐照电缆线10通过电缆线接头7与分子泵连接。由此，完全避免了分子泵电源11因射线辐照造成的损坏的问题，提高了分子泵电源11的使用寿命。本专利技术真空涡轮分子泵是高真空获取常用的真空泵，它可以在10Pa条件下开始抽真空，极限真空可以达到1×10-6Pa，满足大部分高真空设备的要求。其次，分子泵靠叶片高速旋转排出真空设备腔体内的气体，而本身不会像离子泵或者吸附泵等高真空泵对气体进行物理吸附，真空腔体内排出的放射性废气不会造成泵体本身的污染。在强中子、γ辐照环境下工作的分子泵需要考虑强辐照对本泵体的损坏，同时，还需要考虑泵体本身的活化，所以本专利技术采用低活化的材料，为了降低材料活化，分子泵外壳1、转子2、定子3的材料均采用6061铝合金。真空泵泵体需要真空密封，而泵体采用铝合金，材质较软，不能采用铜垫圈，而常规采用的橡胶O圈耐辐照性能差，由此，本分子泵的密封圈采用金属铟丝或金属银丝。分子泵电机5为分子泵转子旋转的驱动设备，该分子泵电机5采用耐辐照性能较好的聚酰亚胺漆包线，耐辐照计量好于1×108rad。综上所述，采用以上独特设计，本分子泵可以用于强射线辐照条件下高真空的获得，耐辐照计量好于1×108rad。它可用于强流中子发生器，放射性核束产生装置等强射线辐照条件的真空系统。可以减少因射线辐射造成的分子泵损坏及放射性废物的产生，大大提高设备运行的可靠性及运行效率，从而产生良好的社会效益及经济效益。本专利技术采用5台真空涡流分子泵已经在常规条件下运行超过3000小时，分子泵工作正常，无任何异常。本专利技术的真空涡轮分子泵并不限于上述具体实施方式，本领域技术人员根据本专利技术的技术方案得出其他的实施方式，同样属于本专利技术的技术创新范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种真空涡轮分子泵，用于强辐射环境中，其包括分子泵外壳(1)，其特征是：所述分子泵外壳(1)内设有交替排列的转子(2)和定子(3)，所述定子(3)固定在分子泵外壳(1)上，所述转子(2)通过分子泵电机(5)驱动，所述分子泵外壳(1)的上端与下端均设有密封圈(6)，所述分子泵外壳(1)、转子(2)、定子(3)均采用金属结构，所述密封圈(6)采用金属密封。

【技术特征摘要】
1.一种真空涡轮分子泵，用于强辐射环境中，其包括分子泵外壳(1)，
其特征是：所述分子泵外壳(1)内设有交替排列的转子(2)和定子(3)，
所述定子(3)固定在分子泵外壳(1)上，所述转子(2)通过分子泵电机
(5)驱动，所述分子泵外壳(1)的上端与下端均设有密封圈(6)，所述
分子泵外壳(1)、转子(2)、定子(3)均采用金属结构，所述密封圈(6)
采用金属密封。
2.如权利要求1所述的真空涡轮分子泵，其特征是：所述分子泵外壳
(1)的下端设有排气口(8)。
3.如权利要求2所述的真空涡轮分子泵，其特征是：所述分子泵外壳
(1)的下端还设有风扇(9)。
4.如权利要求1-3任一项所述的真空涡轮分子泵，其特征是：所述分

【专利技术属性】
技术研发人员：唐兵，崔保群，陈立华，黄青华，马瑞刚，马鹰俊，马燮，
申请(专利权)人：中国原子能科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11