液態(tài)冷凝泵的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)以及提高壽命的措施
基于液氦冷凝泵設(shè)計(jì)的眾多影響因素，其設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下標(biāo)準(zhǔn)：
?、儆?le;77K的冷障板(須具有z*佳分子侑射傳輸比)z*大限度減小室溫輻射傳輸;
②用一種理想襯底材料的低溫表面，以保證在給定的輻射負(fù)荷下冷凝氫氣的解吸壓z*低。
從提高泵工作壽命的角度來(lái)看，主要是千方百計(jì)地減小泵的熱負(fù)荷、降低液氦的消耗。根據(jù)熱力學(xué)原理，應(yīng)采取如下措施：
?、俚蜏爻闅獗砻嬗猛亢诘囊旱湔习寮右云帘?。
?、谡麄€(gè)液氦冷凝器的四周由表面鍍銀的液氮容器包圍。
?、墼谝汉だ淠鲀?nèi)外圓筒壁之間的空間里充入一定量的氖氣，并加以密封。當(dāng)溫度高于20K時(shí)，氖氣起到一種良好的氣體熱傳導(dǎo)作用，從而能充分利用冷卻泵時(shí)離散冷氦氣的潛熱使外筒壁很快冷卻;當(dāng)溫度低于20K時(shí)，氖氣發(fā)生凝結(jié)并造咸夾層空間的真空狀態(tài)，從而能提供所希望的熱絕緣以減小冷凝面上氣體的熱解吸。
?、茉谝汉だ淠骱鸵旱萜髦g裝設(shè)一防輻射屏(外側(cè)鍍銀，內(nèi)側(cè)涂黑)，并由自然蒸發(fā)而離散的冷氦氣加以冷卻(屏的溫度可達(dá)30K左右)，從而大大減小周圍環(huán)境的輻射熱負(fù)荷。
?、堇淠妙i管材料應(yīng)具備熱傳導(dǎo)率低而機(jī)械強(qiáng)度高等優(yōu)良特性。同時(shí)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)盡量減小頸管壁厚而增加其長(zhǎng)度，以z*大限度地減小熱傳導(dǎo)損失。
⑥頸管內(nèi)壁必須涂黑，以減小室溫?zé)彷椛洹Ｓ?jì)算表明，涂黑頸管與完全鏡面反射頸管的室溫輻射傳輸量約相差3個(gè)數(shù)量級(jí)之多。
?、儆?le;77K的冷障板(須具有z*佳分子侑射傳輸比)z*大限度減小室溫輻射傳輸;
②用一種理想襯底材料的低溫表面，以保證在給定的輻射負(fù)荷下冷凝氫氣的解吸壓z*低。
從提高泵工作壽命的角度來(lái)看，主要是千方百計(jì)地減小泵的熱負(fù)荷、降低液氦的消耗。根據(jù)熱力學(xué)原理，應(yīng)采取如下措施：
?、俚蜏爻闅獗砻嬗猛亢诘囊旱湔习寮右云帘?。
?、谡麄€(gè)液氦冷凝器的四周由表面鍍銀的液氮容器包圍。
?、墼谝汉だ淠鲀?nèi)外圓筒壁之間的空間里充入一定量的氖氣，并加以密封。當(dāng)溫度高于20K時(shí)，氖氣起到一種良好的氣體熱傳導(dǎo)作用，從而能充分利用冷卻泵時(shí)離散冷氦氣的潛熱使外筒壁很快冷卻;當(dāng)溫度低于20K時(shí)，氖氣發(fā)生凝結(jié)并造咸夾層空間的真空狀態(tài)，從而能提供所希望的熱絕緣以減小冷凝面上氣體的熱解吸。
?、茉谝汉だ淠骱鸵旱萜髦g裝設(shè)一防輻射屏(外側(cè)鍍銀，內(nèi)側(cè)涂黑)，并由自然蒸發(fā)而離散的冷氦氣加以冷卻(屏的溫度可達(dá)30K左右)，從而大大減小周圍環(huán)境的輻射熱負(fù)荷。
?、堇淠妙i管材料應(yīng)具備熱傳導(dǎo)率低而機(jī)械強(qiáng)度高等優(yōu)良特性。同時(shí)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)盡量減小頸管壁厚而增加其長(zhǎng)度，以z*大限度地減小熱傳導(dǎo)損失。
⑥頸管內(nèi)壁必須涂黑，以減小室溫?zé)彷椛洹Ｓ?jì)算表明，涂黑頸管與完全鏡面反射頸管的室溫輻射傳輸量約相差3個(gè)數(shù)量級(jí)之多。
