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[摘要]：电子加速器的电子枪、加速管等主要部件要求在高真空的条件下工作。本文介绍电子加速器真空系统的主要组成部分以及如何维护。
[关键词]：电子加速器 真空系统 组成 维护
中图分类号：O572.21+1 文献标识码：O 文章编号：1009-914X(2012)29- 0296-01
1.概述 真空系统是电子加速器的重要组成部分，真空系统是否正常，是整个加速器运行的关键。加速管必须保持在高真空的状态下工作，以防止强电磁场中有残余气体而产生电击穿，并减少高速运动电子与气体分子碰撞而偏离原来的轨道，产生不必要的能量损失，以及对加速管和电子加速器引出部分的损坏；同时电子枪也要求在高真空的条件下工作，否则灯丝容易氧化中毒，发热导致变形，甚至烧断，致使电子加速器不能正常工作。
2.真空系统组成 我公司1.5Mev电子加速器真空系统的组成如下：电子枪、加速管、引出窗及钛箔共同组成电子加速器的真空腔，在真空室的外围主要由泵﹑阀门及测量等元件构成，系统结构见图1。
机械泵采用的是上海真空阀门制造有限公司生产的2XZ-8型旋片真空泵，分子泵是北京中科科仪生产的复合分子泵,由三菱变频器FD-600H控制，驱动高频感应电机，频率可以达到600Hz，轉速36000rpm∕m，抽速600L∕S,极限压力6×10-7Pa。由成都正华电子仪器有限公司生产的ZDF-V-LED真空计、ZJ-52T∕KF10∕16Z电阻规、ZJ-14∕CF35型冷阴极电离真空规管构成真空的测量系统。电磁真空充气阀采用的是DDC-JQ，电压是AC220V。
3.真空系统的工作过程 系统工作时先接通冷却水流，打开真空阀，启动机械泵，当复合真空计显示6Pa左右时，再启动分子泵，直至系统达到电子加速器所需的真空。系统停机前，要先关闭前级管路阀，然后切断分子泵电源和关闭冷却水。等分子泵转速降到额定工作转速的一半时，再在分子泵的入口处充入干燥的氮气气体，当系统充到大气压力后，应关闭放气阀门，最后关掉机械泵。在机械泵的入口管路上设置电磁真空充气阀，是当机械真空泵故障或者操作不当停泵时，该阀门自动关闭机械泵与分子泵的管路，并向机械泵真空腔内充大气，防止机械泵内的油因压差而迁移进入分子泵，污染分子泵及真空室。
4.真空系统主要部件的维护
4.1旋片真空泵 操作注意旋片真空泵旋转方向是否正确；检查泵油量是否在油标线附近；注意有无不正常的噪声和冲击声，注意泵的油温是否升高，有局部过热时立即停泵，防止卡泵或磨损；停泵一定要从泵入口放大气，应配自动充气阀；不同牌号的泵油不要混用；定出合理的换油周期(与使用条件有关)。
泵故障不能正常运转，有较大的噪音、杂音，甚至“卡死”。对策是换弹簧，重新装配；拆泵检查，清洗，装好过滤网；修磨转子旋片，调整间隙；换油；重配新件；强迫油路润滑；清理中间气道或换用薄一点的橡皮垫。
4.2分子泵 操作注意在分子泵停机后，应立即停掉冷却水，防止分子泵内部冷凝，天气寒冷时还应在启动前对泵体进行加热；注意不能让泵在低于额定工作转速下运转；运转一定时间后，要加注专用润滑油，油位不能过高或过低，润滑油到期后要及时更换。
系统极限真空低的主要原因是系统漏气，泵体出气；对策：查处并消除漏气，烘烤泵体（温度不能超过150摄氏度）。运转中泵体发热的原因是冷却系统故障，检查水冷或风冷系统使之正常工作。泵运转时震动大，有噪音的主要原因是泵轴承润滑不好，或者轴承损坏；对策是加注润滑油或检查并修复油路，更换轴承。
4.3电磁真空充气阀 电磁真空充气阀是机械真空泵的入口专用阀门，其电源与机械泵的电源联锁，放气阀置于泵入口管道中，其作用为：当泵断电或控制开关断开时，电磁阀动作，向机械泵入口放气，并且靠大气压力自动关闭机械泵与真空室之间的管道。泵启动时，电磁阀关闭，泵对阀腔内部抽空，然后阀板靠弹簧压力打开，使被抽容器与机械泵进气口接通。
电磁放气阀的维护主要是清除污物，更换橡胶密封圈损坏，更换烧坏的电磁线圈，调整电源电压达到要求，使线路接触良好等。
5．真空系统维护的要点 真空系统维修的要点是判断故障及故障点，对于这一点往往需要具有丰富维修经验的专业技术人员和必要的检测仪器，有时还需要比较繁琐的检查过程。系统的真空度有时面对众多可能的产生原因，可能不知采用何种方法才能从中简单快速地找出故障，判断出故障产生原因。平分法和替换法是真空系统检修的一种简单实用的方法。它不需要特殊的仪器和设备，仅借助于真空系统本身备用的仪表和一些简易手段，能迅速、准确地检测故障所在部位，以便排除。检修故障的程序应该是这样的：根据真空设备的工作原理，以及对故障现象的具体分析，列出产生故障的全部可能的直接原因，谨防遗漏，然后逐一排除或证实。
此真空系统运行几年了，主要的故障是漏气。我们现场采用的方法是喷射乙醚，借助复合真空计来判断漏点，重点是焊缝，法兰连接处，钛箔，铝丝密封处，波纹管，找到漏点，更换密封件及损坏的器件。而其他文献介绍真空封堵的真空胶，真空泥没有用过。另外，实际运行中，特别要关注钛箔的清洁，防止钛箔的打火，以及电子扫描电路故障使电子束聚在一点，击穿钛箔，造成真空突然暴露在大气中；实际维护还要注意因初聚焦电路的损坏造成电子散焦打在管壁上，引起真空的下降，不要误判。总之，在真空系统的维护中，一定要在掌握加速器、真空系统的原理基础上，运用专业基础知识，排除故障，分析原因，逐步地予以完善提高，使设备达到比较理想的工作状态。
6．此真空系统的不足 此真空系统的放气阀设置不合理，应设在分子泵的吸入侧；操作有一定的要求，而且在真空管与引出窗之间没有真空板阀，系统出现问题时，查找范围比较大，并且故障或检修时容易对真空管造成污染，对真空管的性能有很大的影响。另外在更换损坏的电子枪、钛箔，需要破坏真空前，一定要在真空腔中先注入干燥的氮气，防止杂质、尘埃、水汽吸入加速管，此真空系统对水汽的抽取显得无能为力。
参考文献：
⑴真空技术与应用 杨乃恒
⑵关于涡轮分子泵的安全使用问题 杨乃恒
⑶1.5加速器全自动控制系统操作使用说明书 无锡爱邦
⑷分子泵的世纪回顾与展望 杨乃恒、巴德纯
[关键词]：电子加速器 真空系统 组成 维护
中图分类号：O572.21+1 文献标识码：O 文章编号：1009-914X(2012)29- 0296-01
1.概述 真空系统是电子加速器的重要组成部分，真空系统是否正常，是整个加速器运行的关键。加速管必须保持在高真空的状态下工作，以防止强电磁场中有残余气体而产生电击穿，并减少高速运动电子与气体分子碰撞而偏离原来的轨道，产生不必要的能量损失，以及对加速管和电子加速器引出部分的损坏；同时电子枪也要求在高真空的条件下工作，否则灯丝容易氧化中毒，发热导致变形，甚至烧断，致使电子加速器不能正常工作。
2.真空系统组成 我公司1.5Mev电子加速器真空系统的组成如下：电子枪、加速管、引出窗及钛箔共同组成电子加速器的真空腔，在真空室的外围主要由泵﹑阀门及测量等元件构成，系统结构见图1。
机械泵采用的是上海真空阀门制造有限公司生产的2XZ-8型旋片真空泵，分子泵是北京中科科仪生产的复合分子泵,由三菱变频器FD-600H控制，驱动高频感应电机，频率可以达到600Hz，轉速36000rpm∕m，抽速600L∕S,极限压力6×10-7Pa。由成都正华电子仪器有限公司生产的ZDF-V-LED真空计、ZJ-52T∕KF10∕16Z电阻规、ZJ-14∕CF35型冷阴极电离真空规管构成真空的测量系统。电磁真空充气阀采用的是DDC-JQ，电压是AC220V。
3.真空系统的工作过程 系统工作时先接通冷却水流，打开真空阀，启动机械泵，当复合真空计显示6Pa左右时，再启动分子泵，直至系统达到电子加速器所需的真空。系统停机前，要先关闭前级管路阀，然后切断分子泵电源和关闭冷却水。等分子泵转速降到额定工作转速的一半时，再在分子泵的入口处充入干燥的氮气气体，当系统充到大气压力后，应关闭放气阀门，最后关掉机械泵。在机械泵的入口管路上设置电磁真空充气阀，是当机械真空泵故障或者操作不当停泵时，该阀门自动关闭机械泵与分子泵的管路，并向机械泵真空腔内充大气，防止机械泵内的油因压差而迁移进入分子泵，污染分子泵及真空室。
4.真空系统主要部件的维护
4.1旋片真空泵 操作注意旋片真空泵旋转方向是否正确；检查泵油量是否在油标线附近；注意有无不正常的噪声和冲击声，注意泵的油温是否升高，有局部过热时立即停泵，防止卡泵或磨损；停泵一定要从泵入口放大气，应配自动充气阀；不同牌号的泵油不要混用；定出合理的换油周期(与使用条件有关)。
泵故障不能正常运转，有较大的噪音、杂音，甚至“卡死”。对策是换弹簧，重新装配；拆泵检查，清洗，装好过滤网；修磨转子旋片，调整间隙；换油；重配新件；强迫油路润滑；清理中间气道或换用薄一点的橡皮垫。
4.2分子泵 操作注意在分子泵停机后，应立即停掉冷却水，防止分子泵内部冷凝，天气寒冷时还应在启动前对泵体进行加热；注意不能让泵在低于额定工作转速下运转；运转一定时间后，要加注专用润滑油，油位不能过高或过低，润滑油到期后要及时更换。
系统极限真空低的主要原因是系统漏气，泵体出气；对策：查处并消除漏气，烘烤泵体（温度不能超过150摄氏度）。运转中泵体发热的原因是冷却系统故障，检查水冷或风冷系统使之正常工作。泵运转时震动大，有噪音的主要原因是泵轴承润滑不好，或者轴承损坏；对策是加注润滑油或检查并修复油路，更换轴承。
4.3电磁真空充气阀 电磁真空充气阀是机械真空泵的入口专用阀门，其电源与机械泵的电源联锁，放气阀置于泵入口管道中，其作用为：当泵断电或控制开关断开时，电磁阀动作，向机械泵入口放气，并且靠大气压力自动关闭机械泵与真空室之间的管道。泵启动时，电磁阀关闭，泵对阀腔内部抽空，然后阀板靠弹簧压力打开，使被抽容器与机械泵进气口接通。
电磁放气阀的维护主要是清除污物，更换橡胶密封圈损坏，更换烧坏的电磁线圈，调整电源电压达到要求，使线路接触良好等。
5．真空系统维护的要点 真空系统维修的要点是判断故障及故障点，对于这一点往往需要具有丰富维修经验的专业技术人员和必要的检测仪器，有时还需要比较繁琐的检查过程。系统的真空度有时面对众多可能的产生原因，可能不知采用何种方法才能从中简单快速地找出故障，判断出故障产生原因。平分法和替换法是真空系统检修的一种简单实用的方法。它不需要特殊的仪器和设备，仅借助于真空系统本身备用的仪表和一些简易手段，能迅速、准确地检测故障所在部位，以便排除。检修故障的程序应该是这样的：根据真空设备的工作原理，以及对故障现象的具体分析，列出产生故障的全部可能的直接原因，谨防遗漏，然后逐一排除或证实。
此真空系统运行几年了，主要的故障是漏气。我们现场采用的方法是喷射乙醚，借助复合真空计来判断漏点，重点是焊缝，法兰连接处，钛箔，铝丝密封处，波纹管，找到漏点，更换密封件及损坏的器件。而其他文献介绍真空封堵的真空胶，真空泥没有用过。另外，实际运行中，特别要关注钛箔的清洁，防止钛箔的打火，以及电子扫描电路故障使电子束聚在一点，击穿钛箔，造成真空突然暴露在大气中；实际维护还要注意因初聚焦电路的损坏造成电子散焦打在管壁上，引起真空的下降，不要误判。总之，在真空系统的维护中，一定要在掌握加速器、真空系统的原理基础上，运用专业基础知识，排除故障，分析原因，逐步地予以完善提高，使设备达到比较理想的工作状态。
6．此真空系统的不足 此真空系统的放气阀设置不合理，应设在分子泵的吸入侧；操作有一定的要求，而且在真空管与引出窗之间没有真空板阀，系统出现问题时，查找范围比较大，并且故障或检修时容易对真空管造成污染，对真空管的性能有很大的影响。另外在更换损坏的电子枪、钛箔，需要破坏真空前，一定要在真空腔中先注入干燥的氮气，防止杂质、尘埃、水汽吸入加速管，此真空系统对水汽的抽取显得无能为力。
参考文献：
⑴真空技术与应用 杨乃恒
⑵关于涡轮分子泵的安全使用问题 杨乃恒
⑶1.5加速器全自动控制系统操作使用说明书 无锡爱邦
⑷分子泵的世纪回顾与展望 杨乃恒、巴德纯