液氦溫區(qū)低溫吸附抽氣性能研究.pdf

1、中性束注入器(Neutral beam injector,NBI)是產生高能中性粒子束并輸送至聚變裝置以有效加熱等離子體的設備，中性束注入一直是聚變研究的一個熱點問題。隨著注入束功率的提高，NBI要求低溫真空系統對氫的抽氣能力應達到104—106L/s，中性束注入器真空系統性能關系到束傳輸效率的高低，并且影響到整個束線內部其它部件的使用壽命與安全。文章基于低溫吸附理論，在研究分析液氦溫區(qū)低溫冷凝抽氣特性的基礎上，研究了液氦溫區(qū)低溫吸附抽

2、氣性能，提出了添加活性炭吸附劑的方法，提高了對氫及其同位素氣體的穩(wěn)定大抽速的能力，可以實現NBI穩(wěn)態(tài)運行的要求。
　　 研究分析了各種吸附劑結構及其性能，基于BET方法和HK孔徑分析模型測試分析了四種活性炭的性能參數，通過數值計算與數據擬合得出C2型活性炭比表面積、孔容積以及孔徑分布分別為：837.17cm2/g，0.4396 cm3/g，小于7.63埃的微孔占80％以上。
　　 根據NBI低溫吸附抽氣系統在10-3Pa

3、量級穩(wěn)定大抽速的要求，應用研制的液氦低溫吸附性能測試系統，進行了C2活性炭液氦溫區(qū)吸附抽氣性能的實驗，研究分析了本底氣體、進氣流量以及吸附質氣體對低溫吸附特性的影響因素，通過實驗數據處理與計算得出：表面粘結C2型活性炭的低溫抽氣系統在10-3Pa量級內對氫氣的比抽速達到4.5L/s·cn2，能滿足穩(wěn)定真空壓力下，NBI穩(wěn)態(tài)運行時抽氣速率的要求，達到了預期研究目標。為進一步研究液氦溫區(qū)低溫吸附抽氣性能、設計研制NBI用液氦低溫吸附泵提供了