专利名称：托卡马克系统中的通光阻气真空隔离装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于真空隔离装置领域，具体涉及一种托卡马克系统中的通光阻气真空隔离装置。
背景技术：
真空紫外光谱(VUV)诊断是托卡马克上等离子体光谱诊断中最重要的诊断技术之一，能给出等离子体约束区的杂质成分和浓度，能测量等离子体离子和电子温度，以及等离子体旋转速度等，是研究等离子体粒子输运、约束品质和杂质控制的强有力且普遍采用的诊断手段。但因VUV波段的等离子体光谱辐射在大气中传播时吸收严重，所以从等离子体到光谱探测器的整个光路都必须处在真空条件下。而且为了减少探测器的热噪声，其探测器(CCD)为无窗背照射型，一般工作在-20°c温度范围，光谱仪内的分光元器件表面也镀有增加反射效率的Pt涂层，这些都需要保持在良好的真空环境中，一旦真空出现问题，光栅和CCD将受到严重损坏，特别是制冷条件下的CCD象元将立即损坏，不能修复，所以保持良好的真空条件是真空紫外光谱系统必须的工作环境。而在托卡马克装置运行期间，装置的真空度变化范围很大，在几分钟范围内约有3 个多量级的变化。一般条件下，装置的本底真空度维持在3X l(T5Pa，在等离子体放电期间， 外部送气可达3X10_2Pa，放电击穿形成等离子体时气压瞬间降为10_4Pa量级，放电结束后真空回复到本底状态。如此剧烈的真空度变化率使与其真空相连的小系统的真空防护存在很大困难。目前，国际上托卡马克装置的真空运行条件比较有保障，少有考虑真空保护和隔离的问题。国内托卡马克装置上还没有真空紫外光谱测量，也没有此类问题的提出。
发明内容本实用新型的目的是解决托卡马克装置运行期间装置的真空度变化范围大，真空防护困难的问题，提供一种托卡马克系统中的通光阻气真空隔离装置。本实用新型是这样实现的一种托卡马克系统中的通光阻气真空隔离装置，包括筒体组件和中心管组件；筒体组件分别与托克马克放电装置和真空紫外光谱仪连接，中心管组件安装在筒体组件内部。如上所述的筒体组件包括筒体和挡板；筒体为顶部封闭的金属制筒状，在筒体的一侧开有第一连接口，在筒体的另一侧开有第二连接口，在筒体的底部开有抽气口 ；挡板为金属制圆环状，挡板安装在筒体的第一连接口内。如上所述的筒体为圆筒状或长方体状。如上所述的第一连接口的尺寸与托克马克放电装置窗口的尺寸相一致；第二连接口的尺寸与真空紫外光谱仪入射口的尺寸相一致。如上所述的第一连接口和第二连接口的内径尺寸均在60-120mm范围内，抽气口的内径尺寸在60-100mm范围内。[0011]如上所述的挡板的外径与筒体第一连接口的内径相一致，内径与中心管的外径相—致。如上所述的中心管组件包括中心管和阻气片；中心管为底部带有安装法兰、顶部开口的圆筒状；中心管的底部安装在挡板上，前部伸入筒体内部；阻气片为在中心处开有通光孔的圆环状，阻气片安装在中心管的顶部。如上所述中心管的外径尺寸在30_60mm范围内。如上所述的筒体I的顶部开有测量口。如上所述的测量口的内径尺寸在30-60mm范围内。本实用新型的有益效果在于本实用新型采用内部安装有中心管组件的筒体1，筒体I连接等离子体真空室和光谱仪真空室，筒体I内的真空度可达KT6Pa量级，可完全实现等离子体真空室(其真空度为10_2Pa量级)和光谱仪真空室(其真空度为10_5Pa量级)的真空隔离，起到保护光谱测量系统真空运行条件的作用，有效地解决了托卡马克系统运行期间装置的真空度变化范围大、真空防护困难的问题。

图I是本实用新型的一种托卡马克系统中的通光阻气真空隔离装置的剖面图；图2是图I中中心管的立体示意图；图中I.筒体，2.第一连接口，3.第二连接口，4.测量口，5.抽气口，6.挡板，7.中心管，8.螺栓，9.阻气片，10.通光孔。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型的一种托卡马克系统中的通光阻气真空隔离装置做进一步的详细描述如图I所示，一种托卡马克系统中的通光阻气真空隔离装置，包括筒体组件和中心管组件。其中，筒体组件分别与托克马克放电装置和真空紫外光谱仪连接。包括筒体I 和挡板6。筒体I为顶部封闭的金属制筒状，在它的一侧开有第一连接口 2，用于连接托克马克放电装置，在它的另一侧开有第二连接口 3，用于连接真空紫外光谱仪；在它的底部开有抽气口 5。上述第一连接口 2的尺寸与托克马克放电装置窗口的尺寸相一致；第二连接口 3的尺寸与真空紫外光谱仪入射口的尺寸相一致；一般，第一连接口 2和第二连接口 3的内径尺寸均在60-120mm范围内，如60mm、IOOmm或120mm ;抽气口 5的内径尺寸根据实际确定，一般在60-100mm范围内，如60mm、80mm或100mm。在本实施例中，筒体I的形状为圆筒状，也可为长方体状或其它形状。在筒体I的顶部还开有测量口 4，用于测量筒体I内的真空度；测量口 4的尺寸根据实际需要确定，一般在30-60mm范围内，如30mm、45mm或60mm。挡板6为金属制圆环状，它的外径与筒体第一连接口 2的内径相一致，内径与中心管7的外径相一致，它安装在筒体I的第一连接口 2内。如图2所示，中心管组件安装在筒体I内部，通过螺栓8与挡板6固定连接。中心管组件包括中心管7和阻气片9。中心管7为底部带有安装法兰、顶部开口的圆筒状，它的外径尺寸根据实际需要确定，一般在30-60mm范围内，如30mm、50mm或60mm。中心管7的底部通过螺栓8安装在挡板6上，前部伸入筒体I内部。阻气片9为在中心处开有通光孔10 的金属制圆环状，它通过螺栓8安装在中心管7的顶部。使用时，将筒体I的第一连接口 2与托克马克放电装置窗口连接，将筒体I的第二连接口 3与真空紫外光谱仪的入射口连接。将抽气口 5与抽真空机连接，将筒体I内部抽真空，使筒体I内部的真空度达到KT6Pa量级。当托卡马克上因突然停电停水或器壁破损等原因造成真空破坏的同时，由于采用了通光孔10的中心管7，能够有效保护与其真空相连的VUV光谱诊断系统的光栅和CCD探测器，避免造成测量系统永久性的破坏。本实用新型采用内部安装有中心管组件的筒体1，筒体I连接等离子体真空室和光谱仪真空室，筒体I内的真空度可达KT6Pa量级，可完全实现等离子体真空室(其真空度为10_2Pa量级)和光谱仪真空室(其真空度为10_5Pa量级)的真空隔离，起到保护光谱测量系统真空运行条件的作用，有效地解决了托卡马克系统运行期间装置的真空度变化范围大、真空防护困难的问题。
权利要求1.一种托卡马克系统中的通光阻气真空隔离装置，其特征在于它包括筒体组件和中心管组件；筒体组件分别与托克马克放电装置和真空紫外光谱仪连接，中心管组件安装在筒体组件内部。
2.根据权利要求I所述的装置，其特征在于所述的筒体组件包括筒体(I)和挡板(6);筒体(I)为顶部封闭的金属制筒状，在筒体(I)的一侧开有第一连接口(2)，在筒体(I)的另一侧开有第二连接口(3)，在筒体(I)的底部开有抽气口(5);挡板(6)为金属制圆环状，挡板(6)安装在筒体(I)的第一连接口(2)内。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于所述的筒体(I)为圆筒状或长方体状。
4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于所述的第一连接口(2)的尺寸与托克马克放电装置窗口的尺寸相一致；第二连接口(3)的尺寸与真空紫外光谱仪入射口的尺寸相 —致。
5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于所述的第一连接口(2)和第二连接口(3) 的内径尺寸均在60-120mm范围内，抽气口(5)的内径尺寸在60_100mm范围内。
6.根据权利要求2所述的装置，其特征在于所述的挡板￠)的外径与筒体第一连接口⑵的内径相一致，内径与中心管⑵的外径相一致。
7.根据权利要求I所述的装置，其特征在于所述的中心管组件包括中心管(7)和阻气片(9);中心管(7)为底部带有安装法兰、顶部开口的圆筒状；中心管(7)的底部安装在挡板(6)上，前部伸入筒体(I)内部；阻气片(9)为在中心处开有通光孔(10)的圆环状，阻气片(9)安装在中心管(7)的顶部。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于所述中心管(7)的外径尺寸在30-60_范围内。
9.根据权利要求2-6任何一项所述的装置，其特征在于所述的筒体(I)的顶部开有测量口(4)。
10.根据权利要求9任何一项所述的装置，其特征在于所述的测量口(4)的内径尺寸在30-60mm范围内。
专利摘要本实用新型属于真空隔离装置领域，具体涉及一种托卡马克系统中的通光阻气真空隔离装置，目的是解决托卡马克装置运行期间装置的真空度变化范围大，真空防护困难的问题。它包括筒体组件和中心管组件；筒体组件分别与托克马克放电装置和真空紫外光谱仪连接，中心管组件安装在筒体组件内部。本实用新型采用内部安装有中心管组件的筒体1，筒体1连接等离子体真空室和光谱仪真空室，筒体1内的真空度可达10-6Pa量级，可完全实现等离子体真空室和光谱仪真空室的真空隔离，起到保护光谱测量系统真空运行条件的作用，有效地解决了托卡马克系统运行期间装置的真空度变化范围大、真空防护困难的问题。
文档编号G01N21/67GK202305412SQ20112041550
公开日2012年7月4日 申请日期2011年10月27日 优先权日2011年10月27日
发明者傅柄忠, 孙平, 崔正英 申请人:核工业西南物理研究院