CN2813046Y - 置于真空室和分子泵、油封机械泵间的半导体冷阱装置 - Google Patents

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游志明
马向利
聂增森
牛志伟
郝超英
杨晓天
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Abstract

本实用新型公开一种真空室和分子泵、油封机械泵间的半导体冷阱装置。半导体冷阱为一真空容器，在容器里，四周置有塔状的器件。器件是由金属板、半导体致冷器件、感温探头、金属水冷板、水管组成，半导体致冷器件居金属板和金属水冷板间，感温探头粘接在金属板上，金属板在半导体致冷器件的上方，导线的一端和半导体致冷器件连接，另一端和容器外的真空密封电极连接；金属水冷板下方设有水管，水管接冷却水管引出口。感温探头通过导线与控制器连接。本实用新型克服目前在真空室和主泵、粗抽管道和粗抽泵之间增加捕油液氮冷阱和氟里昂制冷障板的不足，有效的阻挡油封机械泵对真空粗抽系统的返油，克服或减少油气对真空系统的危害，从而提高了真空系统的真空度，满足加速器工作要求。

Description

置于真空室和分子泵、油封机械泵间的半导体冷阱装置
技术领域
本实用新型涉及一种利用半导体制冷技术(半导体冷阱)实现真空粗抽系统油蒸汽的捕捉装置。
背景技术
兰州重离子加速器真空系统是一复杂的大型超高真空系统。其中包括容积100立方的整体式真空室和一套相应的超高真空排气系统。为了使加速器在加速过程中的束流损失最小，要求真空室内工作真空度为1×10-5Pa，才能使系统长期可靠工作，以保证连续供束。可是在高真空获得领域，危害真空度的重要因素之一就是真空泵油的污染，而造成油污染的原因是前级油封真空泵在抽真空过程中的返油现象。
在超高真空系统中，为了保证真空粗抽系统的清洁，一般可使用无油干式真空泵作为前级泵以避免粗抽系统受到油污染，但是由于干式真空泵造价高(数倍于油泵)、抽速小而难用于较大的抽速系统中。一般在真空室和主泵、粗抽管道和粗抽泵之间增加捕油液氮冷阱和氟里昂制冷障板。
发明内容
为了克服油蒸气对粗抽系统的污染，本实用新型利用半导体制冷技术，在真空室和分子泵、油封机械泵间设计了半导体冷阱。采用半导体冷阱后，可以有效的阻挡油封机械泵对真空粗抽系统的返油，克服或减少油对真空系统的危害，进而提高了真空系统的真空度。
本实用新型的目的可以采取以下技术方案来实现：
一种置于真空室和分子泵、油封机械泵间的半导体冷阱装置，通过阀门、管道，分别与分子泵、油封机械泵、真空室连接。半导体冷阱为一真空容器，在容器里，四周置有塔状的器件。器件是由金属板、半导体致冷器件、感温探头、金属水冷板、水管组成。半导体致冷器件居金属板和金属水冷板之间，感温探头粘接在金属板上，金属板在半导体致冷器件的上方，导线的一端和半导体致冷器件连接，另一端和容器外的真空密封电极连接；金属水冷板下方设有水管，水管接冷却水管引出口。感温探头通过导线与控制器连接。
所述的金属板、金属水冷板是紫铜板、或黄铜板、或铝板。
本实用新型与现有技术相比，具有的优点和产生的有益效果是：
1、和液氮冷阱相比，由于没有液氮消耗，所以大大的降低了运行费用(在对温度要求不高的情况下)。
2、和使用氟里昂做冷媒的障板相比没有压缩机，所以就不存在机械磨损而使用寿命更长，同时工作时没有震动、噪音、也没有氟里昂对环境造成的危害。
3、结构简单，维护方便。
附图说明
图1是本实用新型示意图
图2是图1半导体冷阱示意图
图3是图2A面放大图
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型再作进一步的说明：
一种置于真空室和分子泵、油封机械泵间的半导体冷阱装置，通过阀门2、4、6、8、管道，分别与分子泵3、油封机械泵7、真空室1连接。半导体冷阱5为一真空容器，容积为54.26DM3(升)。在容器里，四周置有塔状的器件，器件是由紫铜板、半导体致冷器件11(型号：BZT2-10525或BZT3-11725，天津市精易工贸有限责任公司生产)、感温探头14、黄铜板、水管13组成，紫铜板的面积为2683.97CM2。半导体致冷器件11居紫铜板和黄铜板间，感温探头14粘接在紫铜板上，紫铜板在半导体致冷器件11的上方，黄铜板在半导体致冷器件11的下方。导线10的一端和半导体致冷器件11连接，另一端与容器外的真空密封电极16连接；黄铜板下方设有水管13，水管13接冷却水管引出口17。感温探头14通过导线15与控制器18(天津市精易工贸有限责任公司生产)连接。
油封机械泵7逸散出的油蒸气通过管道阀门进入半导体冷阱5，真空密封电极16通上电源之后，半导体致冷器件11冷端的热量被移到热端，导致冷端温度降低，热端温度升高。再将冷端面贴在黄铜板上，而对热端安装黄铜板进行冷却，冷却水经真空密封水管引出口17引入和引出，最后紫铜板上的热能被置换而达到降温。冷阱工作是在紫铜板上装有感温探头14，当温度达到设定值时，控制器18让半导体致冷器件11停止工作；当温度高于设定值时，控制器18启动半导体致冷器件11开始工作，最终满足半导体冷阱对温度的要求。

Claims (2)

1、一种置于真空室和分子泵、油封机械泵间的半导体冷阱装置，通过阀门(2、4、6、8)、管道分别与分子泵(3)、油封机械泵(7)、真空室(1)连接，其特征是半导体冷阱(5)为一真空容器，在容器里，四周置有塔状的器件，器件是由金属板(9)、感温探头(14)、半导体致冷器件(11)、金属水冷板(12)、水管(13)组成，半导体致冷器件(11)居金属板(9)和金属水冷板(12)间，感温探头(14)粘接在金属板(9)上，金属板(9)在半导体致冷器件(11)的上方，导线(10)的一端和半导体致冷器件(11)连接，另一端和容器外的真空密封电极(16)连接；金属水冷板(12)下方设有水管(13)，水管(13)接冷却水管引出口(17)，感温探头(14)通过导线(15)与控制器(18)连接。
2、根据权利要求1所述的一种置于真空室和分子泵、油封机械泵间的半导体冷阱装置，其特征所述的金属板(9)、金属水冷板(12)是紫铜板、/或黄铜板、/或铝板。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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