[發明專利]一種高頻超導腔用超高真空熱處理爐

在審

• 申請號: 201811567150.5
• 申請日: 2018-12-19
• 公開（公告）號: CN109594057A
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發明（設計）人: 鄭承業
• 申請（專利權）人: 深圳四維高科技術有限公司
• 主分類號: C23C14/58
• 分類號: C23C14/58;C23C14/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種高頻超導腔用超高真空熱處理爐，包括機架，以及安裝于機架上的離子泵，離子泵包括離子泵外殼，外殼內部具有一個加熱內膽，加熱內膽與外殼之間形成一個外真空腔室，加熱內膽內部形成一個內真空腔室，外殼的頂部設置一個工件輸送管，工件輸送管與內真空腔室相通，工件自工件輸送管輸送至內真空腔室中，所述外真空腔室內安裝有加熱器以及熱屏蔽層，所述熱屏蔽層環繞著外真空腔室內壁一圈設置，加熱器對加熱內膽進行加熱。本發明為雙真空熱處理裝置，將加熱器，熱屏蔽等布置在爐腔外，從而使爐內除了爐殼的金屬材料外，無其它物質，為超高真空和無污染源的環境提供了實現的可能性。

技術領域

本發明涉及一種雙真空熱處理裝置，特別涉及一種高頻超導腔用超高真空熱處理爐。

背景技術

高頻腔是高能粒子回旋加速器上一個重要部件，為粒子在真空管道內加速到接近高速旋轉運行提供能量。普通高頻腔為銅材料，功耗P為470kW，超導材料鈮制造的功耗P為1W。但鈮的臨界超導溫度為9K，必須浸泡在4.2K的液氦里才能使用，為鈮腔鍍上一層特殊材料可以提高超導溫度，節約大量制冷設備的費用。按理論結算，溫度提高1倍，制冷費用降低10倍，超低溫制冷設備均為進口，為國家節約大量外匯。

鈮蒸鍍特殊材料后，必須經過一道超高真空潔凈熱處理，才能使蒸鍍材料性能穩定。作為超導材料，必須在真空度非常高(10-7Pa)，非常潔凈的環境下熱處理，否則極微小的氧化及污染，都會造成電阻的提高，從而在高頻超大電流下局部快速升溫，導致燒毀整個部件。現有市場的真空熱處理裝置無法滿足此要求，一般真空爐爐內有加熱器，絕緣材料，熱屏蔽等大量零件，真空度最好在10-5Pa，并且高溫下揮發物多，必然污染高頻腔。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種高頻超導腔用超高真空熱處理爐，新增一個外真空腔，將加熱器，熱屏蔽等布置在爐腔外，從而使爐內除了爐殼的金屬材料外，無其它物質，為超高真空和無污染源的環境提供了實現的可能性。

本發明是通過以下技術方案來實現的：一種高頻超導腔用超高真空熱處理爐，包括機架，以及安裝于機架上的離子泵，離子泵包括離子泵外殼，外殼內部具有一個加熱內膽，加熱內膽與外殼之間形成一個外真空腔室，加熱內膽內部形成一個內真空腔室，外殼的頂部設置一個工件輸送管，工件輸送管與內真空腔室相通，工件自工件輸送管輸送至內真空腔室中，所述外真空腔室內安裝有加熱器以及熱屏蔽層，所述熱屏蔽層環繞著外真空腔室內壁一圈設置，加熱器對加熱內膽進行加熱。

作為優選的技術方案，所述工件輸送管內插入設置一根工件監測熱電偶，工件監測熱電偶向著底部的內真空腔室延伸。

作為優選的技術方案，所述外殼的外部設置有一個外腔室充氣口以及一個外真空抽氣口，所述外腔室充氣口以及外真空抽氣口均與內部的外真空腔室相通。

作為優選的技術方案，所述殼體的頂部正對著內部的內真空腔室設置有內腔室離子泵抽口以及內腔室分子泵抽口。

作為優選的技術方案，所述內腔室離子泵抽口的一側安裝電離規、微調閥，內腔室分子泵抽口頂部安裝壓阻規，一側安裝充氣閥。

作為優選的技術方案，所述離子泵的外部設置電極。

作為優選的技術方案，所述加熱器緊貼在加熱內膽外側面，通過加熱器加熱內膽。

作為優選的技術方案，所述外殼采用耐高溫金屬材料制成。

本發明的有益效果是：一、本發明將加熱器，熱屏蔽等布置在爐腔外，從而使爐內除了爐殼的金屬材料外，無其它物質，為超高真空和無污染源的環境提供了實現的可能性；

二、在爐殼外布置了一個外真空夾層，將加熱器、絕緣材料、熱屏蔽等安裝在真空夾層內，如此結構設計，使真空爐既能實現超高真空，無污染，又能實現設備的可靠運行。

附圖說明