專利名稱：過(guò)濾式溫控氦氣微漏閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及節(jié)流閥，尤其涉及氦氣節(jié)流閥。主要用于向超高真空系統(tǒng)中注入微量高純度的氦氣。
另一方面，以往對(duì)超高真空材料的研究中發(fā)現(xiàn)不同材料對(duì)不同氣體的滲透能力有很大差別，在25～400℃范圍內(nèi)，在相同氣壓差的條件下，石英玻璃對(duì)氦氣的滲透速率比對(duì)其他氣體的滲透速率高3個(gè)數(shù)量級(jí)以上，而且滲透速率會(huì)隨著石英玻璃溫度的升高而升高。人們?cè)趯ふ液线m的超高真空密封材料時(shí)需要考慮到這個(gè)特性。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的采用如下技術(shù)方案過(guò)濾式溫控氦氣微漏閥由通氣通道和流速控制器組成，通氣通道的微漏結(jié)構(gòu)采用石英玻璃制成的氦氣節(jié)流管，流速控制器包含溫度傳感器、恒溫控制器及環(huán)繞在氦氣節(jié)流管外徑上的電熱絲，溫度在25～400℃范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。
其中，通氣通道由氦氣節(jié)流管、密封罩、九五料玻璃管、出氣口、進(jìn)氣口、不銹鋼管、法蘭和五號(hào)玻璃管組成；流速控制器由電熱絲、溫度傳感器、加熱電極、鎳片和恒溫控制器組成；連接關(guān)系為法蘭連接圓筒型不銹鋼管，在不銹鋼管上密封連接五號(hào)玻璃管，再熔接九五料玻璃管，然后熔接用石英玻璃制成的氦氣節(jié)流管，其末端封閉，在氦氣節(jié)流管外徑1～3毫米處環(huán)繞電熱絲，再套上密封罩，密封罩熔接固定在九五料玻璃管的外表面，在密封罩上開(kāi)有出氣口和進(jìn)氣口，電熱絲的兩端分別通過(guò)鎳片與加熱電極連在一起，兩根加熱電極分別密封穿過(guò)密封罩，露出密封罩的兩根加熱電極與恒溫控制器相連，溫度傳感器密封穿過(guò)密封罩，與恒溫控制器相連。
本發(fā)明具有以下的優(yōu)點(diǎn)和效果使用本發(fā)明，預(yù)抽真空度只要達(dá)到0.1Pa即可，大大降低了對(duì)真空預(yù)抽系統(tǒng)的要求，可節(jié)約大量的人力、物力；由于采用石英玻璃管作為閥芯，而石英玻璃對(duì)氦氣具有選擇性的滲透，因此，充入系統(tǒng)的氦氣純度高，可降低對(duì)氦氣純度的要求，降低了費(fèi)用；此外，由于采用溫度控制方式，所以其操作簡(jiǎn)單。
其中1氦氣節(jié)流管、2電熱絲、3密封罩、4溫度傳感器、5恒溫控制器、6九五料玻璃管、7出氣口、8進(jìn)氣口、9五號(hào)玻璃管、10不銹鋼管、11鎳片、12加熱電極、13法蘭。
由

圖1可知，本發(fā)明由氦氣節(jié)流管1、電熱絲2、密封罩3、溫度傳感器4、恒溫控制器5、九五料玻璃管6、出氣口7、進(jìn)氣口8、五號(hào)玻璃管9、不銹鋼管10、鎳片11、加熱電極12、法蘭13組成。各部件之間的連接關(guān)系為與真空系統(tǒng)配接的不銹鋼法蘭13連接圓筒型不銹鋼管10，在不銹鋼管10上密封連接五號(hào)玻璃管9，在五號(hào)玻璃管9上熔接九五料玻璃管6，在九五料玻璃管6上熔接氦氣節(jié)流管1，氦氣節(jié)流管1采用石英玻璃，氦氣節(jié)流管1的另一端封閉，氦氣節(jié)流管1的外面環(huán)繞電熱絲2，氦氣節(jié)流管1和電熱絲2保持1～3毫米的間隙，在電熱絲2的外面再套上密封罩3，密封罩3采用九五料玻璃，密封罩3的一端與九五料玻璃管6的外表面密封熔接在一起，密封罩3的另一端封閉，在密封罩3上開(kāi)一個(gè)出氣口7和一個(gè)進(jìn)氣口8。電熱絲2兩端分別通過(guò)鎳片11與加熱電極12連在一起，兩根加熱電極12分別密封穿過(guò)密封罩3，露出密封罩3的兩根加熱電極與恒溫控制器5相連。溫度傳感器4的電極密封穿過(guò)密封罩3，與恒溫控制器相連5。
本發(fā)明的使用方法是將本發(fā)明通過(guò)不銹鋼法蘭13連接到真空系統(tǒng)上，出氣口7通過(guò)真空橡皮管與真空預(yù)抽系統(tǒng)相連，進(jìn)氣口8通過(guò)真空橡皮管與氦氣鋼瓶相連，加熱電極12和溫度傳感器4的電極與恒溫控制器5相連。開(kāi)啟真空預(yù)抽系統(tǒng)，對(duì)氦氣節(jié)流管1和密封罩3之間的空間進(jìn)行抽氣，當(dāng)真空度達(dá)到0.1Pa左右時(shí)，關(guān)閉真空預(yù)抽系統(tǒng)，打開(kāi)氦氣鋼瓶的閥門，此時(shí)在氦氣節(jié)流管1和密封罩3之間充滿了一定純度的氦氣，調(diào)節(jié)恒溫控制器5，使氦氣節(jié)流管1的溫度慢慢升高，以提高氦氣節(jié)流管1對(duì)氦氣的滲透速率，將氦氣慢慢充入到超高真空系統(tǒng)中，注意監(jiān)視真空系統(tǒng)的真空計(jì)指示，當(dāng)真空系統(tǒng)中氦氣的氣壓達(dá)到所需要的指標(biāo)后，調(diào)節(jié)恒溫控制器5，使氦氣節(jié)流管1的溫度慢慢降低，直到氦氣的氣壓在所需要的值穩(wěn)定不變，此時(shí)，真空系統(tǒng)達(dá)到一種充氣和抽氣的動(dòng)態(tài)平衡，充氣過(guò)程完成。
權(quán)利要求
1.過(guò)濾式溫控氦氣微漏閥，該微漏閥由通氣通道和流速控制器組成，其特征在于，通氣通道的微漏結(jié)構(gòu)采用石英玻璃制成的氦氣節(jié)流管(1)，流速控制器包含溫度傳感器(4)、恒溫控制器(5)及環(huán)繞在氦氣節(jié)流管(1)外徑上的電熱絲(2)，溫度在25～400℃范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)濾式溫控氦氣微漏閥，其特征在于，所述的通氣通道由氦氣節(jié)流管(1)、密封罩(3)、九五料玻璃管(6)、出氣口(7)、進(jìn)氣口(8)、不銹鋼管(10)、法蘭(13)和五號(hào)玻璃管(9)組成；所述的流速控制器由電熱絲(2)、溫度傳感器(4)、加熱電極(12)、鎳片(11)和恒溫控制器(5)組成；其中法蘭(13)連接圓筒型不銹鋼管(10)，在不銹鋼管(10)上密封連接五號(hào)玻璃管(9)，再熔接九五料玻璃管(6)，然后熔接用石英玻璃制成的氦氣節(jié)流管(1)，其末端封閉，在氦氣節(jié)流管(1)外徑1～3毫米處環(huán)繞電熱絲(2)，再套上密封罩(3)，密封罩(3)熔接固定在九五料玻璃管(6)的外表面，在密封罩(3)上開(kāi)有出氣口(7)和進(jìn)氣口(8)，電熱絲(2)的兩端分別通過(guò)鎳片(11)與加熱電極(12)連在一起，兩根加熱電極(12)分別密封穿過(guò)密封罩(3)，露出密封罩(3)的兩根加熱電極(12)與恒溫控制器(5)相連，溫度傳感器(4)密封穿過(guò)密封罩(3)，與恒溫控制器(5)相連。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種過(guò)濾式溫控氦氣微漏閥，該微漏閥用于向超高真空系統(tǒng)注入氦氣，由通氣通道和流速控制器組成，通氣通道的微漏結(jié)構(gòu)采用石英玻璃制成的氦氣節(jié)流管，流速控制器包含溫度傳感器、恒溫控制器及環(huán)繞在氦氣節(jié)流管外徑上的電熱絲，溫度在25～400℃范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。通氣通道由氦氣節(jié)流管1、密封罩3、九五料玻璃管6、出氣口7、進(jìn)氣口8、不銹鋼管10、法蘭13和五號(hào)玻璃管9組成；流速控制器由電熱絲2、溫度傳感器4、加熱電極12、鎳片11和恒溫控制器5組成。使用本發(fā)明向超高真空系統(tǒng)充注氦氣，不但大大降低真空預(yù)抽系統(tǒng)的要求，可節(jié)約大量的人力和物力，還可降低對(duì)氦氣純度的要求，節(jié)約費(fèi)用，操作簡(jiǎn)單。
文檔編號(hào)F16K51/02GK1479031SQ0312828
公開(kāi)日2004年3月3日 申請(qǐng)日期2003年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月8日
發(fā)明者朱燕舞, 邵輝麗, 李交美, 高克林 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院武漢物理與數(shù)學(xué)研究所