一种高性能低温泵结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种高性能低温泵结构，其包括腔体，腔体的中心位置设置有双级制冷机，双级制冷机包括支撑管、一级冷头和二级冷头，一级冷头和二级冷头依次设置在支撑管上，支撑管插入到腔体内，并且一级冷头和二级冷头均位于腔体内，腔体的上部开口，所述腔体内由上向下依次设置有导流组件、冷却组件和隔离桶，所述冷却组件包括第一冷却桶、第二冷却桶和第三冷却桶；第一冷却桶、第二冷却桶和第三冷却桶依次减小，第一冷却桶、第二冷却桶和第三冷却桶依次套设，第一冷却桶、第二冷却桶和第三冷却桶的内壁上设置有活性炭层。本实用新型专利技术具有较高的吸附效率的效果。

A High Performance Cryopump Structure

【技术实现步骤摘要】
一种高性能低温泵结构
本技术涉及一种低温泵的
，尤其是涉及一种高性能低温泵结构。
技术介绍
低温泵是利用低温表面冷凝气体的真空泵，又称冷凝泵。低温泵可以获得抽气速率最大、极限压力最低的清洁真空，广泛应用于半导体和集成电路的研究和生产，以及分子束研究、真空镀膜设备、真空表面分析仪器、离子注入机和空间模拟装置等方面。在低温泵内设有由液氦或制冷机冷却到极低温度的冷板。它使气体凝结，并保持凝结物的蒸汽压力低于泵的极限压力，从而达到抽气作用。低温抽气的主要作用是低温冷凝、低温吸附和低温捕集。低温冷凝：气体分子冷凝在冷板表面上或冷凝在已冷凝的气体层上，其平衡压力基本上等于冷凝物的蒸气压。抽空气时，冷板温度必须低于25K；抽氢时，冷板温度更低。低温冷凝抽气冷凝层厚度可达10毫米左右。低温吸附：气体分子以一个单分子层厚被吸附到涂在冷板上的吸附剂表面上。吸附的平衡压力比相同温度下的蒸气压力低得多。如在20K时氢的蒸气压力等于大气压力，用20K的活性炭吸氢时吸附平衡压力则低于10-8帕。这样就可能在较高温度下通过低温吸附来进行抽气。低温捕集：在抽气温度下不能冷凝的气体分子，被不断增长的可冷凝气体层埋葬和吸附。现技术中的低温泵，包括设置在顶端的法兰，与法兰连接的腔体、与腔体下端连接的制冷机，设置在腔体内部的圆盘式气体吸附组件。由于圆盘式气体吸附组件粘结活性炭或其它吸附剂数量较少。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种高性能低温泵结构，其具有较高的吸附效率的效果。本技术的上述专利技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种高性能低温泵结构，包括腔体，腔体的中心位置设置有双级制冷机，双级制冷机包括支撑管、一级冷头和二级冷头，一级冷头和二级冷头依次设置在支撑管上，支撑管插入到腔体内，并且一级冷头和二级冷头均位于腔体内，腔体的上部开口，所述腔体内由上向下依次设置有导流组件、冷却组件和隔离桶，所述冷却组件包括第一冷却桶、第二冷却桶和第三冷却桶；第一冷却桶、第二冷却桶和第三冷却桶依次减小，第一冷却桶、第二冷却桶和第三冷却桶依次套设，第一冷却桶、第二冷却桶和第三冷却桶的内壁上设置有活性炭层。通过采用上述技术方案，使用时，第一冷却桶、第二冷却桶和第三冷却桶依次套设置在一起，并且二级冷头位于第三冷却桶上，二级冷头对第一冷却桶、第二冷却桶和第三冷却桶进行降温，第一冷却桶、第二冷却桶和第三冷却桶的内壁上均设置有活性炭层，由于第一冷却桶、第二冷却桶和第三冷却桶的侧壁的面积较大，从而设置有活性炭层的量较大，从而能够提高吸附效率，同时第一冷却桶、第二冷却桶和第三冷却桶分别对外层的热进行隔离，从而在第三冷却桶内的温度更容易控制在较低的温度，进一步通过温度降低提高吸附的效率。本技术进一步设置为：所述第三冷却桶的内壁上设置有凸棱，凸棱沿着第三冷却桶的周向上均匀设置有多个，所述活性炭层位于凸棱上。通过采用上述技术方案，凸棱设置在第三冷却桶的内壁上，由于凸棱形成的第三冷却桶的内壁面积加大，从而进一步提高活性炭层的面积。本技术进一步设置为：多个所述凸棱形成波浪曲线。通过采用上述技术方案，波浪曲线形式的多个凸棱，能够使凸棱上的活性炭层接触气体分子的概率更加接近，从而利用效率相同。本技术进一步设置为：所述第一冷却桶、第二冷却桶和第三冷却桶均为圆柱形。通过采用上述技术方案，第一冷却桶、第二冷却桶和第三冷却桶均为圆柱形，从而使其周向分布在二级冷头的周向上，温度分布比较均匀。本技术进一步设置为：所述第一冷却桶、第二冷却桶和第三冷却桶的下部开口，所述第一冷却桶的开口处设置有盖板，盖板上开设有多个通气孔。通过采用上述技术方案，第一冷却桶、第二冷却桶和第三冷却桶的下部开口，通气孔能够使气体进入到各冷却桶内，加快对气体分子的吸附。本技术进一步设置为：所述第二冷却桶和第三冷却桶的下部开口均抵接在盖板的上表面；所述第一冷却桶、第二冷却桶和第三冷却桶的上部开设置有流通孔。通过采用上述技术方案，第一冷却桶、第二冷却桶和第三冷却桶上部开设的流通孔，使气体分子还能够在第一冷却桶、第二冷却桶和第三冷却桶之间进行移动，使难以吸附的分子进入到第三冷却桶内。本技术进一步设置为：所述导流组件包括多个呈环状的导流片，多个导流片所呈环形的半径依次递减，导流片依次相套在一起，导流片呈锥形，且导流片的较大开口朝向腔体。通过采用上述技术方案，导流片呈锥形，使气体在进入到隔离桶内时沿着倾斜方向进入，再反弹到冷却组件上，加快气体的冷凝。本技术进一步设置为：所述导流片的下部设置有固定板，固定板的表面平行于导流片的中心线，固定板固定在腔体的内壁上。通过采用上述技术方案，导流片的下部设置有的固定板与导流片的中心线重合，减小固定板对气流的影响。综上所述，本技术的有益技术效果为：1.通过第一冷却桶、第二冷却桶和第三冷却桶的内壁上均设置有活性炭层，由于第一冷却桶、第二冷却桶和第三冷却桶的侧壁的面积较大，从而设置有活性炭层的量较大，从而能够提高吸附效率；2.通过凸棱设置在第三冷却桶的内壁上，由于凸棱形成的第三冷却桶的内壁面积加大，从而进一步提高活性炭层的面积；3.通过设置波浪曲线形式的多个凸棱，能够使凸棱上的活性炭层接触气体分子的概率更加接近，从而利用效率相同。附图说明图1是本技术的整体结构示意图；图2是本技术的爆炸结构示意图；图3是冷却组件的爆炸结构示意图；图4是本技术省略盲板的结构示意图；图5是固定装置的爆炸示意图；图6中图2的A部分局部放大示意图。图中，1、腔体；11、法兰；2、双级制冷机；21、支撑管；22、一级冷头；23、二级冷头；3、盲板；31、凸台一；4、固定装置；41、连接件一；411、滑槽；412、钩部一；413、通孔；42、连接件二；421、钩部二；422、螺柱；43、螺母；44、凸台二；5、隔离桶；51、封闭腔；6、冷却组件；61、第一冷却桶；62、第二冷却桶；63、第三冷却桶；631、凸棱；64、隔温腔；7、盖板；71、通气孔；72、流通孔；8、导流组件；81、导流片；82、固定板。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步详细说明。参考图1，为本技术公开的一种高性能低温泵结构，包括腔体1，腔体1为圆柱形空心结构，腔体1的中心位置设置有双级制冷机2，双级制冷机2插入到腔体1内，且固定在腔体1的下部的端面上，腔体1的上部为开口，并且设置在腔体1上端部的边缘的周向上设置圆环形的法兰11，在法兰11的端面上设置有盲板3，盲板3为圆形，盲板3盖在腔体1的开口位置，使腔体1封闭，盲板3的周向上分布有多个固定装置4，固定装置4卡在法兰11和盲板3上。参考图2，双级制冷机2包括支撑管21、一级冷头22和二级冷头23，支撑管21为圆柱形，且支撑管21的中心线与腔体1的中心线重合，支撑管21插入到腔体1的内部，一级冷头22和二级冷头23分别位于支撑管21长度方向的两个位置，且二级冷头23位于一级冷头22的上方，二级冷头23的降温大于一级冷头22的降温，在腔体1内设置有隔离桶5，隔离桶5为圆柱形，且隔离桶5的中心线支撑管21的中心线重合，支撑管21插入到隔离桶5中，隔离桶5的底部固定在一级冷头22上，隔离桶5的底部外侧与腔体1的内侧形成封闭腔51，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高性能低温泵结构，包括腔体(1)，腔体(1)的中心位置设置有双级制冷机(2)，双级制冷机(2)包括支撑管(21)、一级冷头(22)和二级冷头(23)，一级冷头(22)和二级冷头(23)依次设置在支撑管(21)上，支撑管(21)插入到腔体(1)内，并且一级冷头(22)和二级冷头(23)均位于腔体(1)内，腔体(1)的上部开口，所述腔体(1)内由上向下依次设置有导流组件(8)、冷却组件(6)和隔离桶(5)，其特征在于：所述冷却组件(6)包括第一冷却桶(61)、第二冷却桶(62)和第三冷却桶(63)；第一冷却桶(61)、第二冷却桶(62)和第三冷却桶(63)依次减小，第一冷却桶(61)、第二冷却桶(62)和第三冷却桶(63)依次套设，第一冷却桶(61)、第二冷却桶(62)和第三冷却桶(63)的内壁上设置有活性炭层。

【技术特征摘要】
1.一种高性能低温泵结构，包括腔体(1)，腔体(1)的中心位置设置有双级制冷机(2)，双级制冷机(2)包括支撑管(21)、一级冷头(22)和二级冷头(23)，一级冷头(22)和二级冷头(23)依次设置在支撑管(21)上，支撑管(21)插入到腔体(1)内，并且一级冷头(22)和二级冷头(23)均位于腔体(1)内，腔体(1)的上部开口，所述腔体(1)内由上向下依次设置有导流组件(8)、冷却组件(6)和隔离桶(5)，其特征在于：所述冷却组件(6)包括第一冷却桶(61)、第二冷却桶(62)和第三冷却桶(63)；第一冷却桶(61)、第二冷却桶(62)和第三冷却桶(63)依次减小，第一冷却桶(61)、第二冷却桶(62)和第三冷却桶(63)依次套设，第一冷却桶(61)、第二冷却桶(62)和第三冷却桶(63)的内壁上设置有活性炭层。2.根据权利要求1所述的一种高性能低温泵结构，其特征在于：所述第三冷却桶(63)的内壁上设置有凸棱(631)，凸棱(631)沿着第三冷却桶(63)的周向上均匀设置有多个，所述活性炭层位于凸棱(631)上。3.根据权利要求2所述的一种高性能低温泵结构，其特征在于：多个所述凸棱(631)形成波浪曲...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘纯，孟大伟，吕桂强，侯卫红，
申请(专利权)人：北京哲勤科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11