真空系統(tǒng)的烘烤
真空系統(tǒng)烘烤運(yùn)行涉及三部分的內(nèi)容；真空抽氣系統(tǒng)運(yùn)行、真空室本體溫度及熱變形測(cè)量及其水系統(tǒng)閥門(mén)控制、水循環(huán)系統(tǒng)及電加熱器的運(yùn)行控制及測(cè)量。各部分有相對(duì)的獨(dú)立性，但也有關(guān)聯(lián)性。s*先烘烤水系統(tǒng)的升溫、恒溫、降溫須由真空系統(tǒng)的測(cè)量結(jié)果來(lái)發(fā)出指令，真空室的變形監(jiān)測(cè)結(jié)果對(duì)烘烤水系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的調(diào)節(jié)提出要求。
第一次進(jìn)行真空室烘烤，為了保證真空系統(tǒng)和烘烤水系統(tǒng)的運(yùn)行安全，確定真空室的烘烤溫度≤100℃。真空室從室溫到100℃的范圍內(nèi)，溫升速率≤2℃/h，真空室z*高升溫為100℃，保溫時(shí)間為72h。然后降溫，降溫速率≤2℃／h。溫度降至40℃時(shí)烘烤終止，關(guān)斷供水系統(tǒng)，然后使真空室溫度自然降至室溫。由于真空室內(nèi)多極場(chǎng)線(xiàn)圈與真空室本體的熱膨脹不同步，因此，升溫時(shí)真空室和多極場(chǎng)線(xiàn)圈同時(shí)供水，但當(dāng)多極場(chǎng)線(xiàn)圈溫度升至85℃時(shí)，將其供水管路關(guān)閉，真空室外壁繼續(xù)供水，利用熱輻射和熱傳導(dǎo)達(dá)到平衡。
抽氣系統(tǒng)將真空室約經(jīng)6h時(shí)間內(nèi)從大氣抽至3.7x10-4Pa后，烘烤系統(tǒng)開(kāi)始投入運(yùn)行。隨著水溫度的逐漸升高，吸附在真空室內(nèi)壁的水分和其它氣體逐漸脫附，真空度緩慢變壞。z*高升至2.7×10-3Pa，真空度降低了近一個(gè)量級(jí)。隨著真空室烘烤恒溫階段的持續(xù)和逐漸降溫，以及低溫泵的運(yùn)行及輝光放電清洗，真空度開(kāi)始逐漸變好。抽氣機(jī)組工作330h后，能獲得1.9×10-5Pa真空度。
在z*后的輝光放電清洗時(shí)，關(guān)斷8套分子泵中的7套，送氣開(kāi)始進(jìn)行輝光放電清洗。在真空烘烤運(yùn)行期間，采用四極質(zhì)譜計(jì)對(duì)H20、N2 、02等殘余氣體質(zhì)譜峰進(jìn)行常規(guī)監(jiān)測(cè)。在監(jiān)測(cè)過(guò)程中，根據(jù)N2、02譜峰有無(wú)異常變化來(lái)判斷真空室某些部位是否出有漏氣。特別是在真空室烘烤降溫時(shí)，收縮變形有可能導(dǎo)致真空室的密封部位漏氣。因此當(dāng)真空室本體溫度降至室溫后還須進(jìn)行仔細(xì)檢漏，對(duì)檢出的漏氣部位進(jìn)行集中處理。主要是采用將漏氣部位的緊固螺栓進(jìn)一步緊固的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，用四極質(zhì)譜計(jì)與氦質(zhì)譜檢漏儀相結(jié)合的方法對(duì)真空室進(jìn)行總體檢。氦質(zhì)譜檢漏儀達(dá)到的z*小可檢漏氣率為9×10 -10Pa· m3/s。
在運(yùn)行的末期進(jìn)行近10h的H2及H2+He的直流輝光放電清洗。真空室內(nèi)安裝了三個(gè)原ASDEX的直流輝光電極，其陽(yáng)極為Φ25×450的不銹鋼桿，采用專(zhuān)門(mén)研制的直流輝光電源和送氣系統(tǒng)。輝光放電清洗的典型工作參數(shù)為：起輝壓力(5～7)×10-1pa，起輝電壓1100V，工作電壓為500V，電流為2.5A。在真空系統(tǒng)停止運(yùn)行后，關(guān)斷8套分子泵和2套低溫泵抽氣機(jī)組與真空室相連的閘閥，采用靜態(tài)升壓法，得到真空室的總漏氣率為9.3×10-5pa·m3/s。
