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粒子加速器中的真空应用

粒子加速器中的真空应用
粒子加速器产生带电粒子束, 可用于科研, 医疗设备等应用. 加速器一般由许多超高真空模块组成, 这些模块协同工作创建出长路径, 粒子可以在其中畅通无阻地向目标移动. 上海伯东代理德国 Pfeiffer 真空产品提供各类真空泵 (旋片泵, 干泵, 涡轮分子泵), 真空测量和氦质谱检漏仪为粒子加速器应用提供解决方案.

在粒子加速器中建立真空
在粒子加速器中, 真空旨在减少粒子束与气体的相互作用, 超高真空可以有效提高粒子寿命, 粒子束强度限制（由于压力不稳定）, 避免未捕获的粒子与检测器发生相互作用.

这些粒子束的产生和维持只能在真空中进行, 而粒子加速器有着真空行业中苛刻的技术要求. 加速器应用的条件是超洁净与高真空 10-10 mbar, 而且用在加速器上的真空设备必须经常性地运行在强磁场和电离辐射之下.

上海伯东德国 Pfeiffer真空泵针对与复杂仪器仪表的集成和辐射问题进行优化, 从而控制运行和维护成本. 真空系统需要管理的气源包括气体体积, 表面解吸 ( H2O / H2), 真空室壁的扩散和真空系统材料的渗透.

型号

图片

抽速

极限真空

涡轮分子泵 HiPace

涡轮分子泵

10 - 2,050 l/s

最高 10-11 mbar

多级罗茨泵 ACP

多级罗茨干泵

15 - 88 m3/h

最高 10-2 mbar

涡旋泵 HiScroll

涡旋泵

 6 – 20 m3/h

最高 10-3 mbar


在粒子加速器中测量真空
在粒子加速器中, 需要测量真空来确立真空系统的完整性, 并确定总气压. 一般使用热阴极真空规和冷阴极真空规 (使用气体电离概率来确定气体原子的密度). 上海伯东德国 Pfeiffer 冷阴极真空规可测量 1 × 10-2  至 10-9  mbar 范围内的真空, 热阴极真空规可测量低至 10-10  mbar 的压力.

型号

图片

测量范围

测量精度

可重复性

PBR 360

热阴极真空计 PBR 360

5X 10-10 至 1000 hPa

± 10 % 至 ± 30 %

2 % 至 ± 5 %

IKR 251

IKR 251 普发真空规

2X10-9 -10-2 hPa 

30 %
( 1X10-8 hPa – 1 X 10-3 hPa)  

5 %
( 1X10-8 hPa – 1X 10-3 hPa) 



粒子加速器需要检漏
没有任何腔室可以完全保证真空密封, 泄漏率应足够小, 以免对粒子加速器的极限压力和气体平衡产生负面影响. 上海伯东德国 Pfeiffer 提供氦质谱检漏仪完整的产品线, 从便携式检漏仪到检漏模块, 满足各种粒子加速器应用. 氦质谱检漏仪与传统泡沫检漏和压差检漏对比, 利用氦气作为示踪气体可精确定位, 定量漏点. 提供无损泄露检测的同时可以检测出更小的漏率 5E-13 Pa m3/s 并提供泄露数据, 数据可用于改善生产工艺. 氦质谱检漏仪满足单机检漏, 也可集成在检漏系统或 PLC.

型号

ASM 340

ASM 390

ASM 306S

ASM 310

ASI 35

图片

普发检漏仪

移动式检漏仪ASM390

吸枪检漏仪ASM306S

氦质谱检漏仪 ASM 310

普发检漏模块

特点

多功能多用途
前级泵可选油泵, 干泵或不配前级泵

大抽速移动式
无油前级泵

吸枪嗅探
无油前级泵

便携式
无油前级泵

检漏模块

检漏模式

真空
吸枪

真空
吸枪

吸枪

真空
吸枪

真空
吸枪

检测气体

4He, 3He, H2

4He, 3He, H2

4He, 3He, H2

4He, 3He, H2

4He, 3He, H2

最小检测漏率 Pa m³/s

真空模式: 5x10-13
吸枪模式: 5x10-10
目前业界公认最小漏律

真空模式: 1X10-13

吸枪模式: 1X10-9

吸枪模式: 1X10-8

真空模式: 5X10-13

吸枪模式: 1X10-8

真空模式: 5x10-13
吸枪模式: 1.5x10-9

对氦气的抽速 L/s

2.5

10

-

1.1

总泄露模式: 6

常规模式: 1.8

前级泵抽速 m3/h

油泵 15
干泵 3.4

35

-

1.7

-

进气口最大压力 mbar

25

20

-

15

总泄漏测试模式 18
高灵敏度模式: 0.2

常规模式: 1

进气口

DN 25 ISO-KF

DN 40 ISO-KF

-

DN 25 ISO-KF

DN 16 ISO-KF
DN 25 ISO-KF

重量 kg

56

125

22

21

真空模块 14.5，电子模块 4.5 控制面板 1.5



上海伯东真空产品事业部代理德国  Pfeiffer 真空产品, 比利时 Europlasma 等离子表面设备, 美国 inTEST ThermoStream 热流仪, 美国 KRI考夫曼离子源, 美国 HVA 高真空插板阀, 日本 NS 离子束刻蚀机. 上海伯东支持可持续发展目标, 针对不同客户提供定制化解决方案并能与客户携手合作研发新的项目应用.

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上海伯东: 叶小姐                                   台湾伯东: 王小姐
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