[發明專利]一種鋰化壁處理抽氣系統的可再生式鋰蒸汽過濾系統

有效

• 申請號: 201611080232.8
• 申請日: 2016-11-30
• 公開（公告）號: CN106582119B
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發明（設計）人: 莊會東;張曉東;胡建生;王雅婷;吳金華;陳鑫鑫
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院
• 主分類號: B01D45/08
• 分類號: B01D45/08;B01D45/18;C23C14/24
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

本發明公開了一種鋰化壁處理抽氣系統的可再生式鋰蒸汽過濾系統，安裝在EAST鋰化壁處理抽氣分子泵與EAST裝置真空室之間，在EAST鋰化壁處理期間，含有鋰蒸汽等顆粒的氣體經過該過濾系統時會依次與四套傘狀障板系統碰撞而吸附在其上面，從而減小這些有害氣體分子達到分子泵的幾率，因而可以起到對分子泵的保護；該套過濾系統在使用一段時間后可以利用本身自帶的再生系統進行沖洗、烘烤、抽氣操作而再生，以便把障板系統及管道器壁上附著的鋰涂層等有害物質去除，方便后續繼續使用。該系統的成功研制可以最大程度上減小EAST鋰化過程中鋰蒸汽等有害氣體分子對分子泵的影響。

技術領域

本發明涉及高真空技術及磁約束聚變技術領域，尤其涉及一種鋰化壁處理抽氣系統的可再生式鋰蒸汽過濾系統。

背景技術

雜質抑制和粒子再循環是托卡馬克等離子體的一個重要的研究課題。目前，鋰化壁處理已經成為EAST常規的壁處理手段，是EAST物理試驗獲得高參數的有利保障。鋰化壁處理主要是通過鋰蒸發時借助輝光放電或者離子回旋放電等手段在托卡馬克裝置第一壁上鍍一層鋰膜以達到對等離子體第一壁改性從而達到提高等離子體品質的目的。

由于鋰化主要是借助于輝光放電或者離子回旋放電的模式來實現鋰蒸發鍍膜的，因此，為了維持輝光放電或者離子回旋放電，需要有一套抽氣機組對EAST裝置實時抽氣以保證EAST裝置內部氣壓穩定在0.59a(輝光放電模式)或者0.059a(離子回旋放電模式)；在實驗中發現，由于在鋰化壁處理過程托卡馬克裝置內部的鋰蒸汽濃度較高，因此在分子泵機組抽氣過程中會有大量的鋰蒸汽隨著抽氣過程而被排除，鋰蒸汽遇到冷扇葉就會附著在分子泵扇葉上，隨著鋰化時間的增加以及鋰化次數的增多，分子泵葉片上附著的鋰層會越來越厚，這樣一方面會加重分子泵的運行負擔；另外一方面，有些鋰原子會附著在分子泵的軸承上，會減弱軸承的運轉靈活性；第三方面，分子泵上附著的鋰薄當達到一定厚度時會隨著分子泵葉片的轉動而脫落，脫落的鋰涂層碎片對高速運轉的分子泵葉片來說是非常大的危害，輕者會影響分子泵正常運行，嚴重者很可能會把分子泵打碎。

發明內容

本發明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種鋰化壁處理抽氣系統的可再生式鋰蒸汽過濾系統。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種鋰化壁處理抽氣系統的可再生式鋰蒸汽過濾系統，包括有進氣閥、出氣閥、再生系統、障板系統、測量規管和腔體，所述的進氣閥和出氣閥分別與腔體的兩個端部連接，所述的障板系統由四套串聯的過濾系統組成，四套串聯的過濾系統分別安裝在腔體內的四個不同的位置，且依次正反放置，所述的再生系統包括有水流沖洗系統、加熱帶烘烤系統以及真空抽氣機組，水流沖洗系統包括有進水閥和出水閥，所述的進水閥和出水閥分別與所述的腔體連接，進水閥連接在第一個和第二個過濾系統之間，出水閥連接在第三個和第四個過濾系統之間，所述的加熱帶烘烤系統位于腔體的外壁上且位于第二個和第三個過濾系統之間，所述的真空抽氣機組連接有抽氣閥門一，抽氣閥門一分別與抽氣閥門二和測量規管連接，抽氣閥門二與腔體連接，抽氣閥門二連接在第二個和第三個過濾系統之間。

所述的腔體為C字型。

所述的每套過濾系統均是由兩塊錐形不銹鋼板嵌套組合而成的45度傘形狀，第一個和第二個過濾系統分別安裝在腔體的上側拐角處，第三個和第四個過濾系統分別安裝在腔體的下側拐角處，且四個過濾系統依次正反放置。

所述的再生系統由水流沖洗系統和加熱帶烘烤系統以及真空抽氣機組組成，水流沖洗系統由進水閥和出水閥組成，可以對過濾系統腔體內部的附著的鋰膜等進行浸泡沖刷；加熱帶烘烤系統可以對沖刷后的過濾系統內部進行烘烤除水；真空抽氣機組可以對烘烤侯的過濾系統進行抽真空處理，以便過濾系統達到與主真空連接所需要的真空度。