無油真空機組的設計.pdf

1、終端光學組件作為慣性約束聚變中激光傳輸?shù)哪┒搜b置，承擔著光束聚焦、頻率轉換、諧波分離等重要功能，其內部的KDP晶體等光學元件需工作在潔凈真空環(huán)境?；诖?，本文針對提出的潔凈度、真空度等指標要求，對終端光學組件的真空獲得設備進行了初步的設計和研究。
　　首先，進行了無油真空機組的總體方案設計。通過分析真空室環(huán)境的相關指標要求，比較了幾種常規(guī)真空獲得設備的優(yōu)缺點，提出潔凈分子泵機組的概念。為實現(xiàn)無蒸汽油等有機物污染的要求，選用以磁軸承

2、渦輪分子泵為主泵，牽引分子泵為前級泵的真空機組抽氣方案，且對其工作流程進行了分析和設計。
　　然后，設計了用于無油真空機組的磁軸承分子泵。介紹了牽引分子泵和渦輪分子泵的抽氣原理以及抽氣性能的相關計算理論，提出了磁軸承牽引分子泵的概念。通過分析幾種不同形式的轉子結構，設計了分子泵的多螺旋牽引槽結構和渦輪葉片，以及設計了主動控制式五自由度磁懸浮軸承復合支撐的轉子系統(tǒng)結構，完成了 F-150A型磁軸承渦輪分子泵和F-160A型磁軸承牽引

3、分子泵的整體結構設計。
　　最后，對磁軸承分子泵的內部流場以及轉子結構進行了仿真研究。介紹了有限元分析軟件 Fluent的仿真流程，包括實體模型的建立、有限元模型的前處理、計算模型的設定等，分析了雙腔串聯(lián)式多螺旋槽牽引分子泵的流場流態(tài)，定性、定量地驗證了所設計的F-160A型磁軸承牽引分子泵的抽氣性能符合要求。此外，運用Patran/Nastran對 F-150A型磁軸承渦輪分子泵葉片轉子進行結構分析，研究了渦輪葉片轉子在高速運轉