[發明專利]一種適用于核聚變反應裝置的真空氦檢漏工具及方法

在審

• 申請號: 202010732115.5
• 申請日: 2020-07-27
• 公開（公告）號: CN111739663A
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 蔡瀟;曹曾;冉紅;曹誠志;張煒;李瑞鋆
• 申請（專利權）人: 核工業西南物理研究院
• 主分類號: G21B1/25
• 分類號: G21B1/25
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 閆兆梅

本發明屬于核聚變真空檢漏技術領域，具體涉及一種適用于核聚變反應裝置的真空氦檢漏工具及方法，該真空氦檢漏工具包括主抽氣系統、前級抽氣系統、氦質譜檢漏儀、主抽氣支路、粗真空抽氣支路和前級抽氣支路；主抽氣系統包括若干個主抽氣支路，前級抽氣系統包括粗真空抽氣支路和若干個前級抽氣支路，氦質譜檢漏儀與前級抽氣支路連接。本發明可以快速的查找出聚變反應裝置真空室上出現的微小漏氣點，防止微小漏氣點影響聚變裝置正常的等離子體放電實驗，造成聚變裝置停止運行，對聚變裝置周圍的真空設備及診斷設備造成物理性破壞。

技術領域

本發明屬于核聚變真空檢漏技術領域，具體涉及一種適用于核聚變反應裝置的真空氦檢漏工具及方法。

背景技術

未來聚變反應裝置要保證長時間安全地運行，首先要確保產生與維持等離子體運行的腔室為一個密閉的超高真空環境，真空度要達到10^-5Pa量級。但在聚變裝置真空室的制造、窗口設備安裝、及裝置實驗過程，由于真空室殼體材料的缺陷、窗口設備的安裝偏差、實驗中電磁力或等離子體破裂的影響會造成真空室本體及連接組件出現微小漏氣點，這直接會影響聚變裝置正常的等離子體放電實驗，造成聚變裝置停止運行。如果漏氣點不斷增大，將會對聚變裝置周圍的真空設備及診斷設備造成物理性破壞。因而發展與運用有效的真空檢漏系統與檢漏方法是當前托卡馬克等離子體工程研究的重點之一，也是下一代大型磁約束裝置工程設計、安全運行、安全防護的工程基礎之一和必須解決的問題。

因此需要提供一種適用于核聚變反應裝置的真空氦檢漏工具及方法，以解決現有技術存在的不足。

發明內容

本發明目的是針對上述現有技術的不足提供一種適用于核聚變反應裝置的真空氦檢漏工具及方法，以便快速的查找出聚變反應裝置真空室上出現的微小漏氣點，以防止對聚變裝置周圍的真空設備及診斷設備造成物理性破壞。

本發明的技術方案是：

一種適用于核聚變反應裝置的真空氦檢漏工具，該真空氦檢漏工具包括主抽氣系統、前級抽氣系統、氦質譜檢漏儀、主抽氣支路、粗真空抽氣支路和前級抽氣支路；

主抽氣系統包括若干個主抽氣支路，主抽氣支路包括超高真空氣動插板閥V1-1、渦輪分子泵P1-1、高真空氣動擋板閥V4-1，超高真空氣動插板閥V1-1的前端和真空室連接，超高真空氣動插板閥V1-1的后端與渦輪分子泵P1-1、高真空氣動擋板閥V4-1依次連接；

前級抽氣系統包括粗真空抽氣支路和若干個前級抽氣支路，前級抽氣支路的超高真空氣動插板閥V2-1的前端和主抽氣支路高真空氣動擋板閥V4-1的后端連接，粗真空抽氣支路的超高真空氣動插板閥V3-1、V3-2和主抽氣支路高真空氣動擋板閥V4-1的后端連接；

氦質譜檢漏儀與前級抽氣支路連接。

所述的粗真空抽氣支路中兩臺超高真空氣動插板閥V3-1、V3-2的前端分別與高真空氣動擋板閥V4-1的后端相連，超高真空氣動插板閥V3-1、V3-2的后端分別與兩臺羅茨真空泵P4-1、P4-2進氣口連接，羅茨真空泵P4-1、P4-2出氣口分別連接旋片泵P5-1、P5-2。

所述的前級抽氣支路的超高真空氣動插板閥V2-1的前端與主抽氣支路高真空氣動擋板閥V4-1的后端連接，超高真空氣動插板閥V2-1的后端與渦輪分子泵P3-1連接，分子泵P3-1出氣口連接到真空腔室C1-1，真空腔室C1-1的另一端通過高真空氣動擋板閥V6-5、V6-6分別與直聯泵P6-1、P6-2進氣口連接。

所述的前級抽氣支路有若干個。

所述的氦質譜檢漏儀通過高真空擋板閥V6-1與真空腔體C1-1相連，用來分析真空室上的漏氣點大小。

所述的粗真空抽氣支路中的兩臺羅茨真空泵P4-1、P4-2和兩臺旋片泵P5-1、P5-2將主真空室從大氣壓抽至10Pa以下，使渦輪分子泵P1-1具備啟動工作條件。