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真空 ›› 2024, Vol. 61 ›› Issue (3): 20-25.doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2024.03.04

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基于流导法的G-M制冷机低温泵抽速测试与分析*

余彦飞, 李晓刚, 胡湘娥, 陈进文, 陈洁心   

  1. 中山凯旋真空科技股份有限公司,广东 中山 528478
  • 收稿日期:2023-06-25 发布日期:2024-06-04
  • 通讯作者: 李晓刚,工程师。
  • 作者简介:余彦飞(1997-),男,甘肃省定西市人,本科。
  • 基金资助:
    * 广东省重点领域研发计划项目(2021B0101300004)

Measurement and Analysis of Pumping Speed of G-M Refrigerator Cryopump Based on the Orifice Method

YU Yan-fei, LI Xiao-gang, HU Xiang-e, CHEN Jin-wen, CHEN Jie-xin   

  1. Zhongshan Kaixuan Vacuum Science & Technology Co., Ltd., Zhongshan 528478, China
  • Received:2023-06-25 Published:2024-06-04

摘要: 抽气速率是衡量低温泵产品抽真空性能优劣的重要指标之一。除国内企业常用的流量法外,流导法亦是测量低温泵抽速的重要方法。本文依据现行标准中所规定的基于流导法原理测试真空泵气体抽速的方法,对ZD-200口径G-M制冷机低温泵对不同气体抽速测试进行了详细介绍。结果表明:流导法测得低温泵对N2和Ar的抽速分别为2 410 L/s、1 884 L/s,明显优于国内外同类产品指标;低温泵对H2抽速为2 577 L/s,与国内外产品公开技术指标处于相同水平。依照流导法获得的测试结果具有较高的准确度和可信度。

关键词: G-M制冷机低温泵, 流导法, 抽速测试, 性能分析

Abstract: Pumping speed is an important index to measure the pumping performance of cryopump. The throughput method is generally used to measure the pumping speed of cryopump in China. In addition, the orifice method is also an important method for measuring the cryopump pumping speed. In this paper, detailed introduction of pumping speed test for different gases of ZD-200 caliber cryopump was conducted based on the orifice method specified in the current standards. The results show that the pumping speed of cryopump for N2 and Ar are 2 410 L/s and 1 884 L/s respectively, which are significantly better than the indicators of similar products at home and abroad. The pumping speed of cryopump for H2 is 2 577 L/s, which is at the same level as the technical indicators of domestic and foreign products. The test results obtained by the orifice method have high accuracy and credibility.

Key words: G-M refrigerator cryopump, the orifice method, pumping speed measure, performance analysis

中图分类号:  TB752+.53

[1] 曾环, 邓家良, 孙志和. 250 mm口径低温泵设计[J]. 真空, 2020, 57(2): 13-16.
[2] PARK J, KO J, KIM H, et al.Development of a large capacity cryopump equipped with a two-stage GM cryocooler[J]. Applied Thermal Engineering,2022(217):119217.
[3] VERMA R, NAGENDRA H N, KUMAR V B M, et al. Performance improvement of cryosorption pump by enhancing thermal conductivity of epoxy-aluminum composite[J].Composites Part B:Engineering,2019(176):107163.
[4] 蔡阿宁. 低温泵系统的故障分析与排除[J].真空与低温, 2016, 22(4): 233-236.
[5] 高香院. 现代低温泵[M]. 西安:西安交通大学出版社, 1990.
[6] GANGRADEY R, MISHRA J, MUKHERJEE S, et al.Experimental investigation of thermal properties of materials used to develop cryopump[J].Fusion Science and Technology, 2021, 77: 333-339.
[7] BARNASIYA R, PANDEY K D.Design of cryopannel and study of pumping behaviour of different gases[J]. Journal of Emerging Technologies and Innovative Research, 2020, 7(3): 22-27.
[8] 张文毓. 低温泵的研究与应用[J].上海电气技术,2016, 9(1): 26-29.
[9] 冯欣宇, 杨杨.集成电路制造用制冷机低温泵发展现状[J]. 真空, 2022, 59(2): 42-47.
[10] 郝熙欢. 10K温区双级G-M制冷机结构优化及实验研究[D]. 上海:上海交通大学, 2012.
[11] ISO1608-1:1993(E) Vapour vacuum pumps-measurement of performance characteristics[S].
[12] 苟舜华. 制冷机低温泵抽速测试方法探讨[J]. 真空, 1993(1): 42-49.
[13] ISO 21360-1:2020 Vacuum technology-standard methods for measuring vacuum-pump performance part 1:general description[S].
[14] SJ/T 11259-2001 制冷机低温泵总规范[S].
[15] JB/T 11081-2011 真空技术制冷机低温泵[S].
[16] GB/T 40344.1-2021 真空技术真空泵性能测量标准方法第1部分,总体要求[S].
[17] 王少恒, 刘娜, 武义锋, 等. 新型低温泵测试平台的研制[C]//安徽省真空学会. 安徽省第三届(2014年)“万瑞杯”真空科技青年创新大赛暨学术研讨会论文集. 2014: 10-20.
[18] 曾环, 杨杨, 武义锋, 等. G-M制冷机低温泵减振设计和抽氢性能研究[J]. 低温与超导, 2023, 51(5): 78-84.
[19] 徐中堂, 武义峰. 基于定压法的低温泵性能测试与分析[C]//中国真空学会. 中国真空学会2012学术年会论文摘要集. 2012: 93.
[20] 达道安. 真空设计手册(修订版)[M]. 北京:国防工业出版社, 1991.
[21] 卢少波, 王承章, 张吉峰. 低温泵在超高真空炉中的应用实例[J]. 真空科学与技术学报, 2017, 37(2): 141-145
[22] 江涛, 曹建勇, 雷光玖, 等. 低温泵用椰基活性炭材料的选择和比较[J]. 核聚变与等离子体物理, 2018, 38(2): 211-215.
[1] 徐慧强, 宗诚, 王焱庆, 许恒, 陈玉翔. 热压机喷射性能计算及探究[J]. 真空, 2021, 58(2): 52-57.
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[1] 李得天, 成永军, 张虎忠, 孙雯君, 王永军, 孙 健, 李 刚, 裴晓强. 碳纳米管场发射阴极制备及其应用研究[J]. 真空, 2018, 55(5): 1 -9 .
[2] 周彬彬, 张 建, 何剑锋, 董长昆. 基于 CVD 直接生长法的碳纳米管场发射阴极[J]. 真空, 2018, 55(5): 10 -14 .
[3] 柴晓彤, 汪 亮, 王永庆, 刘明昆, 刘星洲, 干蜀毅. 基于 STM32F103 单片机的单泵运行参数数据采集系统[J]. 真空, 2018, 55(5): 15 -18 .
[4] 李民久, 熊 涛, 姜亚南, 贺岩斌, 陈庆川. 基于双管正激式变换器的金属表面去毛刺 20kV 高压脉冲电源[J]. 真空, 2018, 55(5): 19 -24 .
[5] 刘燕文, 孟宪展, 田 宏, 李 芬, 石文奇, 朱 虹, 谷 兵, 王小霞 . 空间行波管极高真空的获得与测量[J]. 真空, 2018, 55(5): 25 -28 .
[6] 徐法俭, 王海雷, 赵彩霞, 黄志婷. 化学气体真空 - 压缩回收系统在环境工程中应用研究[J]. 真空, 2018, 55(5): 29 -33 .
[7] 谢元华, 韩 进, 张志军, 徐成海. 真空输送的现状与发展趋势探讨(五)[J]. 真空, 2018, 55(5): 34 -37 .
[8] 孙立志, 闫荣鑫, 李天野, 贾瑞金, 李 征, 孙立臣, 王 勇, 王 健, 张 强. 放样氙气在大型收集室内分布规律研究[J]. 真空, 2018, 55(5): 38 -41 .
[9] 黄 思 , 王学谦 , 莫宇石 , 张展发 , 应 冰 . 液环压缩机性能相似定律的实验研究[J]. 真空, 2018, 55(5): 42 -45 .
[10] 常振东, 牟仁德, 何利民, 黄光宏, 李建平. EB-PVD 制备热障涂层的反射光谱特性研究[J]. 真空, 2018, 55(5): 46 -50 .