高能同步辐射光源溅射离子泵性能实验研究*

doi:10.13385/j.cnki.vacuum.2026.05.05

摘要/Abstract

摘要： 介绍了高能同步辐射光源（HEPS）加速器中所用溅射离子泵的性能测试方法与结果。HEPS作为中国首台第四代同步辐射光源,对真空环境的稳定性与可靠性有着严苛要求,以保障其高效稳定运行。溅射离子泵作为维持真空状态的主抽泵,其性能直接影响真空环境质量。文章详细描述了针对该新型离子泵的极限压力与抽速测试方法：极限压力测试经高温烘烤与检漏程序后,测定其稳定最低压力;抽速测试采用动态流导法,利用标准小孔抽取高纯氮气,测定其饱和抽速。测试结果表明,所有型号离子泵的极限压力均达到10^-9 Pa量级,饱和抽速最大值均超过名义抽速,且均满足HEPS加速器真空设计需求。自2024年7月底HEPS储存环开机调束以来,离子泵运行稳定,动态真空满足加速器运行要求。经测试的各型号溅射离子泵性能均可靠,为HEPS加速器的高效稳定运行提供了保障。

关键词: HEPS, 加速器, 真空, 离子泵, 性能测试

Abstract: This paper presents the performance testing methods and results for sputter ion pumps utilized in the high energy photon source (HEPS) accelerator. As China's first fourth-generation synchrotron radiation facility, HEPS imposes stringent requirements on the stability and reliability of its vacuum environment to ensure efficient and stable operation. Sputter ion pumps, serving as the primary pumping elements for maintaining ultrahigh vacuum conditions, directly impact vacuum quality. The testing methodologies for the novel ion pumps are elaborated: the ultimate pressure was measured after high-temperature baking and leak detection procedures to determine the stabilized minimum pressure; the pumping speed was evaluated using the dynamic conductance method, whereby high-purity nitrogen gas was injected through calibrated orifices to measure the saturation pumping speed. Test results demonstrate that all pump models achieve an ultimate pressure on the order of 10^-9 Pa, with the maximum saturation pumping speeds exceeding their nominal values, and all satisfy the vacuum design requirements of the HEPS accelerator. Since the commencement of storage ring commissioning at the end of July 2024, the ion pumps have operated stably, maintaining a dynamic vacuum that fulfills accelerator operational requirements. The tested sputter ion pumps exhibit reliable performance, thereby providing critical support for the efficient and stable operation of the HEPS accelerator.

Key words: HEPS, accelerator, vacuum, sputter ion pump, performance test

中图分类号: TL503.7

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