[發明專利]真空室及等離子體裝置

有效

• 申請號: 201811194090.7
• 申請日: 2018-10-15
• 公開（公告）號: CN109121275B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 李波;周海山;周衛云;彭元凱;史磊
• 申請（專利權）人: 合肥聚能電物理高技術開發有限公司
• 主分類號: H05H1/02
• 分類號: H05H1/02
• 代理公司: 合肥市科融知識產權代理事務所(普通合伙) 34126
• 代理人: 李慧

本發明公開了一種真空室及由該真空室所組成的等離子體裝置，真空室包括等離子體限制器、水冷導軌以及用于調整等離子體限制器在水冷導軌上安裝位置調整組件；等離子體裝置由真空室串聯而成，在真空室的端口法蘭上設有為等離子體限制器的位置調整提供基準的激光測量用靶標座。本發明能承能實現限制器的穩定運行，可實現限制器沿真空室軸向移動，便于保證真空室串聯后多個限制器同心度，為高品質等離子體產生提供基礎，同時具有便于拆裝的優勢。

技術領域

本發明涉及等離子體技術領域，具體涉及一種真空室及由該真空室所組成的等離子體裝置。

背景技術

直線等離子體裝置是一臺能夠產生與維持一直線段穩態等離子的裝置，利用該裝置可以研究等離子體的基本性質，即利用各種控制和診斷手段研究等離子體的各種輸運過程、不穩定性和邊界物理等；亦可研究等離子體與材料的相互作用的基礎問題，如材料的物理濺射和化學刻蝕、材料中氫和氦滯留/起泡問題、等離子體破裂對材料的影響模擬等。研究領域可覆蓋高密度的托卡馬克邊界等離子體和材料相關研究，以及低密度的空間等離子體研究。

隨著相關研究深入，原有的小型直線等離子體已無法滿足研究需要，迫切需要大型直線等離子體裝置。大型直線等離子體裝置是由多個呈圓柱形的真空室串聯而成的，真空室內部會安裝多個限制器，限制器直接面對等離子體，使等離子體“遠離”(相對而言)真空器壁，對真空室起到保護作用。限制器沿真空室軸向位置以及限制器間同心度對等離子體質量影響重大，現有技術中的限制器是固定式，即在真空室的位置不變，缺點主要存在于三個方面，第一，無法進行限制器沿真空室軸向位置改變對等離子體質量影響的試驗；第二，具有高精度限制器安裝座的真空室制造難度大，很難保證真空室串聯后，多個真空室限制器間的同心度；第三，固定限制器的水道通常是剛性連接，在狹小真空室內進行穿墻水道焊接，不便于限制器安裝與后期清洗維護，也不便于實現對熱沉的全面冷卻。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，一方面提供一種真空室。

一種真空室，配合安裝等離子體限制器，能夠實現限制器沿真空室軸向位置改變對等離子體質量影響的試驗。

等離子體限制器，包括熱沉體，熱沉體呈空心圓柱狀，內部沿高度方向上開設有冷卻水道，端部設有進出水道口，進出水道口上安裝有熱沉水嘴，熱沉體外設有熱沉屏蔽組件。

優選地，所述熱沉體由兩塊具有圓弧槽的同心無氧銅圓板通過真空釬焊焊接形成，熱沉屏蔽組件包括熱沉屏蔽一及熱沉屏蔽二，熱沉屏蔽一及熱沉屏蔽二位于熱沉體的兩端，通過螺栓及螺母連接在熱沉體上，熱沉屏蔽一中心設有凸臺階、熱沉屏蔽二中心設有凹臺階，凸臺階與凹臺階緊密配合，配合間隙0.05～0.5mm，上述熱沉屏蔽一、熱沉屏蔽二、螺栓及螺母的材質均為鉬合金，熱沉水嘴的材料是不銹鋼，通過真空釬焊與熱沉體進行異種金屬連接。

一種應用該等離子體限制器的真空室，配合安裝上述等離子體限制器，包括安裝在真空室內壁、沿周向分布的水冷導軌，等離子體限制器設置在相對的兩根水冷導軌之間，水冷導軌包括水平設置在等離子體限制器上下兩側的導軌座，導軌座背離于等離子體限制器的一面上開設有穿過真空室外壁的導軌水嘴，導軌座內設有可與導軌水嘴相通的水道凹槽，導軌座朝向等離子體限制器的一面上設有定位凹槽，等離子體限制器與導軌座之間設有調整組件，用于調整等離子體限制器在導軌座上的安裝位置。

優選地，調整組件包括凹形卡塊，凹形卡塊的開口側朝向導軌座，兩端設有緊固螺栓，擰緊緊固螺栓可將凹形卡塊卡裝在導軌座上，凹形卡塊的閉口側上穿設有調整螺釘，調整螺釘具有沿凹形卡塊上下移動的自由度，調整螺釘通過位于調整螺釘與導軌座之間的鎖緊螺母實現定位，調整螺釘的伸出端可配合頂設在導軌座的定位凹槽中，從而實現等離子體限制器位置的固定。

優選地，所述熱沉水嘴接在為熱沉體提供/排出冷卻水的管路系統中。