真空腔体加工的注意事项
真空腔体是保持内部为真空状态的容器,真空腔体加工要考虑容积、材质和形状。
超高真空系统主要采用不锈钢材质。其中300系列不锈钢(表1)是含Cr10%~20%的低碳钢,具有优良的抗腐蚀性、无磁性、焊接性好、导电率、放气率低和导热率低、能够在-270~900℃工作等优点,在高真空和超高真空系统中,应用较广。
为了减小腔体内壁的表面积,通常用喷砂或电解抛光的方式来获得平坦的表面。超高真空系统的腔体,更多的是利用电解抛光来进行表面处理。
焊接是真空腔体制作中的环节之一。通常采用弧焊来完成焊接,可避免大气中熔化的金属和氧气发生化学反应而影响焊接质量,弧焊是指在焊接过程中向钨电极周围喷射保护气体气,以防止熔化后的高温金属发生氧化反应。
超高真空腔体的弧焊接,原则上必须采用内焊,即焊接面是在真空一侧,以免存在死角而发生虚漏。真空腔体不允许内外双重焊接和双重密封
个大气压在1cm2的面积上产生约1kgf的压力,对直径20cm的法兰来讲,就是1t的压力。圆筒或球形的腔体,由于构造的特殊性使得压力分散,腔体的壁厚2~4mm就不会变形。
但是,对于方形腔体,侧面的平板上要承受上吨的压力,必须通过增加壁厚或设置加强筋,才能防止变形。
影响真空绝缘水平的主要因素
空隙间隔
真空的击穿电压与空隙间隔有着比较清晰的关系。试验标明,当空隙间隔较小时,击穿电压跟着空隙间隔的添加而线性添加,但跟着空隙间隔的进一步添加,击穿电压的添加减缓,即真空空隙发作击穿的电场强度跟着空隙间隔的添加而减小。当空隙到达一定的长度后,单靠添加空隙间隔进步耐压水平已经好不容易,这时选用多断口反而比单断口有利。但是,对于方形腔体,侧面的平板上要承受上吨的压力,必须通过增加壁厚或设置加强筋,才能防止变形。
一般以为短空隙下的穿主要是场致发射引起的,而长空隙下的的穿则主要是微粒效应所致。