[發(fā)明專利]真空內(nèi)超大型四極透鏡的制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010467162.1
• 申請(qǐng)日: 2020-05-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111601449B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-01-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫國(guó)平;李學(xué)敏;馬力禎;袁平;張小奇;姚慶高;楊文杰;倪鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘭州科近泰基新技術(shù)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H05H7/04
• 分類號(hào): H05H7/04;H05H7/00
• 代理公司: 蘭州智和專利代理事務(wù)所(普通合伙) 62201
• 代理人: 周立新

1.一種真空內(nèi)超大型四極透鏡的制造方法，其特征在于，該制造方法具體按以下步驟進(jìn)行：

1）將真空內(nèi)超大型四極透鏡中的透鏡鐵芯分解設(shè)計(jì)成結(jié)構(gòu)和尺寸完全相同的左上磁軛、下左磁軛、右上磁軛和右下磁軛以及與該四個(gè)磁軛相對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)和尺寸完全相同的左上磁極、左下磁極、右上磁極和右下磁極；按磁軛和磁極設(shè)計(jì)圖紙的要求，取坯料，鍛制成磁軛毛坯和磁極毛坯，并進(jìn)行熱處理；

坯料的材質(zhì)為導(dǎo)磁材料；

2）在大型數(shù)控加工中心加工熱處理后的磁軛毛坯，得四件磁軛，磁軛各裝配面的加工精度符合設(shè)計(jì)要求，各裝配面的平面度≤0.03mm；

3）在大型數(shù)控加工中心加工熱處理后的磁極毛坯，得四件磁極，磁極與磁軛裝配面的加工精度符合設(shè)計(jì)要求，磁極各裝配面的平面度≤0.03mm；磁極上圓弧面（9）的面輪廓度≤0.02mm；

4）將一件磁軛與一件磁極用螺釘連接，并打定位銷，裝配成1/4鐵芯；

5）將四個(gè)1/4鐵芯通過(guò)螺栓連接成一個(gè)整體，進(jìn)行透鏡鐵芯的預(yù)裝配；

透鏡鐵芯預(yù)裝配時(shí)，保證關(guān)鍵部位的裝配精度，檢測(cè)和調(diào)整透鏡的孔徑尺寸和磁極間隙的尺寸精度；

6）裝配合格后，再將預(yù)裝配的透鏡鐵芯拆解為四個(gè)部分，清洗，鍍鎳；

7）取無(wú)氧銅空心導(dǎo)線，繞制四套半成品線圈；檢驗(yàn)半成品線圈的繞制尺寸、絕緣性能以及半成品線圈的水流量參數(shù)；

9）對(duì)檢驗(yàn)合格的半成品線圈進(jìn)行環(huán)氧真空澆注，得線圈（11）；

10）分別拆解步驟6）中鍍鎳后的四個(gè)部分；在每個(gè)拆卸后磁極上均裝配一個(gè)線圈（11），再將帶有線圈（11）的拆卸后磁極裝配到拆卸后磁軛上，固定線圈（11），得四個(gè)重新裝配的1/4鐵芯，將該四個(gè)重新裝配的1/4鐵芯通過(guò)螺釘相互連成一個(gè)整體，整理歸攏所有線圈（11）預(yù)留的線圈導(dǎo)線出線（10）成束狀；真空密封焊接相鄰兩個(gè)拆卸后磁軛連接處的外部接縫，真空密封焊接所有拆卸后磁軛上所有螺釘孔的堵頭處，形成具有中心孔的四極透鏡鐵芯（4）；

11）取帶有散熱條的真空管道，取第一帶冷卻水管端蓋（1）和第二帶冷卻水管端蓋（7）；將第一帶冷卻水管端蓋（1）真空密封焊接在帶有散熱條的真空管道的一端，形成組合件；

在四極透鏡鐵芯（4）的兩個(gè)端面上均固定安裝鐵芯水冷管（6）；

將組合件中帶有散熱條的真空管道穿入四極透鏡鐵芯（4）的中心孔，然后將線圈導(dǎo)線出線（10）引出一端所在的四極透鏡鐵芯（4）端面上安裝的鐵芯水冷管（6）與第一帶冷卻水管端蓋（1）上的冷卻水管相連，將成束的線圈導(dǎo)線出線（10）穿過(guò)第一帶冷卻水管端蓋（1）上設(shè)置的出線管（12）；

之后，將第一帶冷卻水管端蓋（1）與四極透鏡鐵芯（4）的側(cè)壁貼合，確定好安裝位置；取第二帶冷卻水管端蓋（7），將安裝于四極透鏡鐵芯（4）另一端面上的鐵芯水冷管（6）與第二帶冷卻水管端蓋（7）上的冷卻水管相連，再將第二帶冷卻水管端蓋（7）真空密封焊接在帶有散熱條的真空管道的另一端；

帶有散熱條的真空管道的中心孔、第一帶冷卻水管端蓋（1）的中心孔與第二帶冷卻水管端蓋（7）的中心孔連通，形成透鏡孔中心真空管（8）；

12）取過(guò)渡段真空管道（2），過(guò)渡段真空管道（2）包括中空的長(zhǎng)方體形的管道本體（13），管道本體（13）的底板上加工有第一開(kāi)口（14）和第二開(kāi)口（15），管道本體（13）的頂板上加工有第三開(kāi)口（16）；將線圈導(dǎo)線出線（10）的自由端和第一帶冷卻水管端蓋（1）上的冷卻水管的自由端穿入第一開(kāi)口（14），穿過(guò)管道本體（13），從第三開(kāi)口（16）伸出過(guò)渡段真空管道（2）外，將第二帶冷卻水管端蓋（7）上的冷卻水管的自由端穿入第二開(kāi)口（15），并從第三開(kāi)口（16）伸出過(guò)渡段真空管道（2）外，伸出過(guò)渡段真空管道（2）外的線圈導(dǎo)線出線（10）、第一帶冷卻水管端蓋（1）上的冷卻水管以及第二帶冷卻水管端蓋（7）上的冷卻水管并攏，形成線管束；下移過(guò)渡段真空管道（2），使第一開(kāi)口（14）與第一帶冷卻水管端蓋（1）上的出線管（12）對(duì)齊，第二開(kāi)口（15）與第二帶冷卻水管端蓋（7）上的出線管（12）對(duì)齊；將煙囪狀的真空隔離管道（3）套在該線管束上，并使真空隔離管道（3）的下端與第三開(kāi)口（16）對(duì)齊；

13）真空密封焊接過(guò)渡段真空管道（2）和第一帶冷卻水端蓋（1）上的出線管（12），真空密封焊接過(guò)渡段真空管道（2）和第二帶冷卻水端蓋（1）上的出線管（12），真空密封焊接過(guò)渡段真空管道（2）和真空隔離管道（3）；真空隔離管道（3）的另一端安裝管道法蘭（5）；帶有散熱條的真空管道、第一帶冷卻水管端蓋（1）、第二帶冷卻水管端蓋（7）、過(guò)渡段真空管道（2）和真空隔離管道（3）構(gòu)成了密封隔離部分，線圈（11）和線圈導(dǎo)線出線（10）位于該密封隔離部分內(nèi)，使得線圈（11）完全處于大氣狀態(tài)，制得真空內(nèi)超大型四極透鏡；

使用時(shí)，線圈（11）與大型真空室內(nèi)的真空環(huán)境徹底隔離。