真空腔体
真空腔体的加热方式分为内加热和外加热两种,外加热是在腔体外部加热,依靠腔体壁将热量传导进来,通过热辐射传递热量;内加热是直接在真空腔体内部进行加热,相比内加热方式,外加热有滞后性,且内加热方式的控温精度相对于外加热来说更,所以一般情况下我们会选择内加热方式.
加热器的选择也非常重要,一般选用安装方便的扣板式加热板进行内加热.扣板式加热板的表面是镜面的不锈钢板,在平整度上比直接由真空腔体壁抛光更有优势,更利于进行热辐射传导热量.
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。
真空腔体制造技术
基板指的是一个大的法兰适配器,可以把一个位置低的腔体或者钟形罩连接到真空泵。基板通常有一个位于中心位置的端口或者法兰连接装置,可连接到真空抽气系统。
脱气箱或者脱气室通常是腔体结构,一般带有铰链接口,可连接不需要高真空环境的其他装置,如塑料样品、血液、粘合剂、化学制品或其他液体的除气设备。
辅助井用于连接抽气系统和钟形罩。
基地井整合了基板和真空密封颈,用焊接接头取代一个真空密封件,可以同时实现基板和密封设备两个部件的功能。
钟形罩由圆柱形的主体和一个半球形或球形的端口组成。可选材料包括玻璃、金属和塑料。标准钟形罩的直径是12英寸,14英寸,18英寸和24英寸。