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    ISSN 1002-0322
    CN 21-1174/TB
    1964年创刊(双月刊)
本期目录
2019年 第56卷 第1期 刊出日期:2019-01-25
上一期   
  • DN1250 液氮屏蔽型制冷机低温泵的研制与性能测试
    赵月帅, 孙立臣, 邵容平, 闫荣鑫, 孙 伟, 李 征
    真空. 2019, (1):  1-5.  doi:10.13385/j.cnki.vacuum.2019.01.01
    摘要 ( 371 )   收藏
    相关文章 | 计量指标
    北京卫星环境工程研究所研制了四台 DN1250 口径的液氮屏蔽型制冷机低温泵。该低温泵已 经作为大型空间环境模拟系统的高真空主泵投入使用,满足了热真空试验对高真空的需求,取得了良好 的效果。本文主要针对该低温泵的三种主要性能指标(抽速、降温时间和渡越容量)的设计方法、性能测 试方法以及结果进行介绍,测试结果表明该系列低温泵对氮气的抽速达到了 57000L/s,降温时间约 330min,渡越容量达到 3.0×105Pa·L。
    微波管电子枪真空除气系统设计
    王博锋 , 胡旭华 , 周冠丽 , 李宏宇 , 周健勇 , 王小霞 , 张兆传
    真空. 2019, (1):  6-10.  doi:10.13385/j.cnki.vacuum.2019.01.02
    摘要 ( 405 )   收藏
    相关文章 | 计量指标
    在微波管研制过程中,电子枪真空除气过程的主要作用是对阴极进行加热,获得灯丝电流电压与温度的关系曲线、检验电子枪正常工作时灯丝的电流电压,测试电子枪快速启动参数,测量阴极、聚束极热膨胀量和阴极高温时电子枪材料充分预蒸散从而减少电子枪的蒸散物。根据微波管电子枪结构特点和性能要求,设计和开发了极限真空度 2×10-7 Pa 且具有温度、膨胀量等性能测试功能的双工位电子枪真空除气系统。除气系统由直联泵作为前级泵、分子泵和离子泵为主泵构成超高真空系统,采用阀门的切换可实现两工位在超高真空度下同时工作且互不干扰,有效提升了电子枪的品质,缩短了研制进度。每个工位均配置“分子泵启动允许”、“离子泵启动允许”、“分解电源开允许”及“真空异常”指示灯,防止误操作对电子枪部件或除气系统带来损坏。测试结果表明微波管电子枪真空除气系统的工作原理、结构设计合理,性能优良,适用于不同型号微波管电子枪,在电子枪研制生产过程中发挥了重要的作用。
    基于有限元的分子泵高速轴系优化设计
    宁远涛, 黄 涛, 陈 琦, 张延顺, 齐晓军
    真空. 2019, (1):  11-15.  doi:10.13385/j.cnki.vacuum.2019.01.03
    摘要 ( 205 )   收藏
    相关文章 | 计量指标
    分析了复合式脂润滑分子泵高速轴系的力学性能,进行了分子泵高速轴系优化设计。本文以 CG-250/1600 型复合分子泵作为原型,优化改进了轴承支承跨距和轴系刚度,采用有限元法对比分析计算 了高速轴系优化设计前后的动静态力学性能,得到转子系统工作转速内的所有临界转速和模态阵型,并 对两种结构进行了试验验证。结果表明:试验结果和理论分析基本一致。优化后,转子系统临界转速小幅 变化,幅频特性基本不变,启停过程更平稳,初始不平衡响应振幅明显下降,减小了共振带来的安全隐 患,同时极大地降低了转子系统动平衡的调试难度。
    一种用于粒子加速器的新型高流导离子泵
    亚历山德罗·阿巴特科拉
    真空. 2019, (1):  16-19.  doi:10.13385/j.cnki.vacuum.2019.01.04
    摘要 ( 416 )   收藏
    相关文章 | 计量指标
    离子泵(IGP)是一种特别适用于现代加速器设备的真空获得设备。它们具有长寿命、高可靠 性、高清洁度、密闭抽气等特点,并且因为没有振动,不会干扰粒子束的运行轨迹。通常,离子泵通过一个与 主管道形成 T 形的支管与主管道连接,这种连接方式降低了离子泵有效的抽速,并且需要使用复杂且昂贵 的射频(RF)屏蔽。而且,加速粒子通常对杂散磁场比较敏感,由离子泵磁体产生的非对称磁场(对加速器束 线管而言) 是这些杂散磁场的主要来源。安捷伦与 DESY (德国电子同步加速器 Deutsche ElektronenSynchrotron)合作开发了一种新型的高流导离子泵。350 台使用这种创新设计(专利号:EP2 431996A1)的离子 泵,被安装在了 DESY 的 X-FEL 系统上,离子泵在历史上第一次成为了束线管的组成部分。该泵不使用 T 型 支管而是直接安装在束线管上并成为束线管道的一部分,这使得离子泵的有效抽速最大化并简化了安装; 离子泵的磁铁对称的排列在束线管周围,减少了杂散磁场;同时,RF 屏蔽也可以很容易被集成在泵内。该在 线结构的离子泵有望成为类似应用的标准,为全球相关实验室真空系统开辟新的设计方向。
    柔性薄膜材料疲劳失效研究
    陈 博, 杨 飞, 李建昌
    真空. 2019, (1):  20-26.  doi:10.13385/j.cnki.vacuum.2019.01.05
    摘要 ( 553 )   收藏
    相关文章 | 计量指标
    本文从薄膜材料的选择、失效机理、机械性能测试方法和疲劳失效对电学参数影响等方面进行 了综述。分析了拉伸、弯折对薄膜微观形貌的影响,以及微裂纹的萌生、扩展以及饱和三个阶段的主要特 点。总结了薄膜材料、晶粒大小、薄膜厚度对薄膜疲劳寿命的作用,进而分析对薄膜电学参数的影响。对 薄膜表面、沿厚度方向和界面处疲劳裂纹的可控性进行了展望,将数学模拟与薄膜疲劳实验现象要更好 的结合起来,可提高二者的符合程度。
    弧光放电氩离子清洗源
    王福贞 , 陈大民 , 颜远全
    真空. 2019, (1):  27-33.  doi:10.13385/j.cnki.vacuum.2019.01.06
    摘要 ( 633 )   收藏
    相关文章 | 计量指标
    弧光放电氩离子清洗源是提高膜基结合力的新技术。由空心阴极枪、热丝弧枪、阴极电弧源发 射的高密度弧光电子流把氩气电离,用得到的高密度的氩离子流清洗工件。工件偏压 200V 以下,工件偏 流可以达到 10A-30A,弧光放电氩离子流密度大,对工件的清洗效果好。本文介绍了几种配置弧光放电 氩离子清洗源的电弧离子镀膜机和磁控溅射镀膜机。
    三层热壁金属有机化学气相外延流场计算机模拟
    李 琳 , 李成明 , 杨功寿 , 胡西多 , 杨少延 , 苏 宁
    真空. 2019, (1):  34-38.  doi:10.13385/j.cnki.vacuum.2019.01.07
    摘要 ( 269 )   收藏
    相关文章 | 计量指标
    本文对三层热壁水平流金属有机化学气相沉积(MOCVD)真空反应腔的设计以及最终流场分 布都进行了理论模拟。在选择优化喷管排布基础上,在衬底托盘、衬底四周底壁,以及衬底所在区域上壁 临近区域范围加热,形成局部热壁外延真空反应腔体。此外,对于真空腔体设计,顶层与底层流动速度, 都进行细致研究,确保在材料生长区域的壁面,反应前驱物源气体保持在稳定且无漩涡流动状态,并使反 应物主要分布在衬底位置处,有效提高反应物利用率,并避免在腔壁等处发生反应,最后进行热壁 MOCVD 材料生长,得到厚度分布比较均匀,x 射线双晶衍射的半峰全宽(FWHM)为 149.8 弧度秒,表明生 长出质量良好的氮化镓(GaN)薄膜单晶材料。
    热蒸发沉积 TiO2 薄膜的光学及激光损伤特性
    徐均琪 , 李候俊 , 李 绵 , 王 建 , 苏俊宏 , 基玛·格拉索夫
    真空. 2019, (1):  39-44.  doi:10.13385/j.cnki.vacuum.2019.01.08
    摘要 ( 233 )   收藏
    相关文章 | 计量指标
    采用电子束热蒸发技术,用不同沉积速率制备了 TiO2 薄膜。根据透射率谱计算了薄膜的光学带隙,采用椭偏法测量了薄膜的折射率、消光系数及厚度,分析了薄膜内部的电场强度分布,对其激光损伤特性进行了研究。结果表明,在所研究的工艺参数范围内,TiO2 薄膜的光学带隙比较稳定,随沉积速率的变化并不显著,其值大小在 3.95eV -3.97eV。当沉积速率从 0.088nm/s,0.128nm/s 增加到 0.18nm/s 时,薄膜折射率从 1.9782,1.9928,升高到 2.0021(波长 1064nm),但当沉积速率继续增加到 0.327nm/s 时,折射率反而降低到 1.9663,薄膜的消光系数随着沉积速率的增加单调增加。采用同一高能激光损伤薄膜后,当沉积速率较低时制备薄膜的损伤斑大小基本一致,但以 0.327nm/s 较高速率制备的薄膜,其损伤斑明显增大。高沉积速率下制备的 TiO2 薄膜的吸收较大,激光损伤阈值较低
    射频溅射功率对室温沉积 AZO 薄膜性能的影响
    仲召进 , 曹 欣 , 高 强 , 韩 娜 , 崔介东 , 石丽芬 , 姚婷婷 , 马立云, 彭 寿
    真空. 2019, (1):  45-48.  doi:10.13385/j.cnki.vacuum.2019.01.09
    摘要 ( 444 )   收藏
    相关文章 | 计量指标
    本文采用直流射频耦合磁控溅射技术,在玻璃基底上室温沉积 AZO 薄膜,将射频电源功率从 0W 增加到到 200W。通过 X 射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外分光光度计、霍尔效应测试系统重点研究了 AZO 薄膜的晶体结构、表面形貌、光学性能和电学性能。研究结果表明,直流射频耦合磁控溅射可以在室温下制备性能优异的 AZO 薄膜,且射频溅射功率对 AZO 薄膜光电性能有显著的影响,随着射频功率的提高,AZO 薄膜致密性增加,粒子逐渐变大,薄膜表面形貌和生长形态发生一定变化。在射频功率为 200W 时,室温制备的 AZO 薄膜电阻率达到最低 5.39×10 -4 Ω·cm,薄膜平均可见光透过率达到 82.6%。
    核电厂高压加热器检漏技术研究
    姜 伟, 苗振宇
    真空. 2019, (1):  49-51.  doi:10.13385/j.cnki.vacuum.2019.01.10
    摘要 ( 152 )   收藏
    相关文章 | 计量指标
    泄漏是核电厂高压加热器常出现的故障之一,作为核电厂常规岛的重要组成部分,一旦高压加 热器出现故障,将极大影响机组安全稳定的运行。本文主要介绍了氦检漏和真空压差检漏技术在高压加 热器传热管及密封焊泄漏检测中的应用,实践证明,此方法可大大提高检测检修效率。
    真空应用设备检漏方法的探讨
    王春明, 张明达, 苏玉萍
    真空. 2019, (1):  52-55.  doi:10.13385/j.cnki.vacuum.2019.01.11
    摘要 ( 160 )   收藏
    相关文章 | 计量指标
    本文首先浅述了氦质谱检漏技术的原理和喷吹检漏法,并以真空应用设备中的真空炉为例,针 对其在实际生产中常见的几种泄漏问题进行了细致分析并制定了解决方法。
    直流电弧等离子体炬的数值模拟研究
    陈文波 , 陈伦江 , 刘川东 , 程昌明 , 童洪辉 , 朱海龙
    真空. 2019, (1):  56-58.  doi:10.13385/j.cnki.vacuum.2019.01.12
    摘要 ( 223 )   收藏
    相关文章 | 计量指标
    本文建立了直流电弧热等离子体炬的三维模型,利用流体动力学软件 FLUENT 对氮气热等离 子体温度及速度的空间分布进行了数值模拟,并在此基础上研究了工作气体流量的变化对炬内热等离子 体传热与流动特性的影响效应。研究结果表明:等离子体温度的最高值出现在阴极附近,并随着轴向距离 的增加而减小;等离子体速度则随着轴向距离的增加而增加,在炬出口处达到其速度的极大值;工作气流 量的增加对炬内的温度分布影响不大,但等离子体温度呈现出随工作气流量的增加而减小的趋势。
    真空气淬炉炉膛污染的危害和预防措施
    朱 磊, 李 晶
    真空. 2019, (1):  59-62.  doi:10.13385/j.cnki.vacuum.2019.01.13
    摘要 ( 224 )   收藏
    相关文章 | 计量指标
    真空热处理因为其具有无氧化脱碳、综合力学性能好、自动化程度高以及绿色无污染等诸多优 势,正被越来越多的企业广泛使用;但是,由于其高度自动化和对真空室的密封的要求,对操作人员的技 能、日常的保养和维护以及炉膛的洁净提出了很高的要求;本文分析讨论了真空气淬炉炉膛污染的原因 及其造成的危害,以及设备的日常保养和使用过程中如何预防炉膛污染的措施。
    磁控管散热技术研究及其性能改善方法
    陈 文, 王贤友
    真空. 2019, (1):  63-66.  doi:10.13385/j.cnki.vacuum.2019.01.14
    摘要 ( 344 )   收藏
    相关文章 | 计量指标
    随着大功率磁控管的广泛应用,人们对大功率磁控管散热性能也越来越重视,磁控管散热性能 的好坏直接影响磁控管的寿命以及工作稳定性。本文针对风冷磁控管的工作特点,对威特公司现有磁控 管技术进行优化,先从理论分析优化的方向,然后通过 icepak 进行模拟,得到可行的方案,制作样品进行 实际的散热性能测试。最后我们发现,增加磁控管散热系统的散热表面积以及提升散热系统运行的雷诺 数可以明显改善散热性能。
    基于真空蒸发的危险工业废水减量化处理技术
    韩 峰 , 张世伟 , 王德喜 , 刘 波 , 王 猛
    真空. 2019, (1):  67-71.  doi:10.13385/j.cnki.vacuum.2019.01.15
    摘要 ( 309 )   收藏
    相关文章 | 计量指标
    针对部分企业危险工业废水集中处理费用高的问题,本文介绍一种危险工业废水的减量化处 理技术。此技术采用真空蒸发的方法提取危险工业废水中的大部分纯水,产出剩余量很少的浓缩液。其中 真空蒸发环节利用了双程相变换热器进行换热,废水在真空压缩泵形成的低温低压环境下蒸发,其所需 的热量由真空压缩泵产生的过热蒸汽在高温高压环境下冷凝释放的热量提供。本文对此进行了热量、质 量衡算,针对基于真空蒸发的危险工业废水处理系统的双程相变换热器、预热器以及真空压缩泵进行了 参数设计,给出相应的计算公式以及工作参数。文中总结了系统设计的基本原理,并根据分析结果计算了 一组系统设计参数。
    低轨道紫外、带电粒子、热循环与原子氧协合效应研究进展
    翟睿琼, 任国华, 田东波, 李 宇, 杨艳斌, 刘 宠
    真空. 2019, (1):  72-76.  doi:10.13385/j.cnki.vacuum.2019.01.16
    摘要 ( 358 )   收藏
    相关文章 | 计量指标
    文章简述了原子氧、紫外辐照、带电粒子辐照和热循环等低轨道空间环境因素对材料性能的影 响,综述了紫外辐照、带电粒子辐照和温度循环对原子氧与材料的交互作用的协合效应,为材料空间环境 效应的地面模拟试验提供了参考,也为材料的多因素协合效应研究提供了依据。