[发明专利]用于神光Ⅱ高功率激光装置的氘气提纯装置及其提纯方法

权利要求书

1.一种用于神光Ⅱ高功率激光装置的氘气提纯装置，其特征在于，该氘气提纯装置包括氘气进入系统，氘气抽出系统和真空机组，

所述氘气进入系统包括氘气源(1)、靶室外进气管道(2)、双向截止阀I(3)、双向截止阀Ⅱ(4)、靶室通气管道(5)、靶体(6)，所述氘气源(1)与靶室外进气管道(2)相连，在所述靶室外进气管道(2)上设有双向截止阀I(3)和实时压力表，所述靶室外进气管道(2)通过双向截止阀Ⅱ(4)与靶室通气管道(5)相连，靶室通气管道(5)与靶体(6)相连，双向截止阀Ⅱ(4)上装有质量流量计，

所述氘气抽出系统包括靶室通气管道(5)、双向截止阀Ⅲ(7)、靶室外抽气管道(8)，所述靶室外抽气管道(8)通过双向截止阀Ⅲ(7)与靶室通气管道(5)相连，所述靶室外抽气管道(8)设有双向截止阀Ⅳ(9)，

所述真空机组包括外壳(10)，所述外壳(10)中设有上层腔室(11)和下层腔室(12)，在下层腔室(12)中设有机械泵(13)、上层腔室(11)中设有分子泵(14)，外壳(10)上端面上设有真空腔(15)，真空腔(15)上设有上端口(151)、下端口(152)、左端口(153)、右端口(154)、前端口(155)、后端口(156)，所述上端口(151)与靶室外抽气管道(8)相连，下端口(152)通过闸板阀(16)与分子泵(14)相连，所述分子泵(14)与机械泵(13)相连，形成主抽回路，

在预抽气管道(17)上设有双向截止阀Ⅴ(18)，当关闭闸板阀(16)，打开双向截止阀Ⅳ(9)和双向截止阀Ⅴ(18)时，左端口(153)与机械泵(13)之间通过预抽气管道(17)相连形成预抽气回路，前端口(155)与低真空规管相连，后端口(156)与高真空规管相连。

2.根据权利要求1所述的用于神光Ⅱ高功率激光装置的氘气提纯装置，其特征在于，所述双向截止阀I(3)、双向截止阀Ⅱ(4)、双向截止阀Ⅲ(7)、双向截止阀Ⅳ(9)和双向截止阀Ⅴ(18)均为双向真空阀。

3.根据权利要求1所述的用于神光Ⅱ高功率激光装置的氘气提纯装置，其特征在于，所述右端口(154)为备用端口，右端口(154)上安装有全量程规管。

4.根据权利要求1所述的用于神光Ⅱ高功率激光装置的氘气提纯装置，其特征在于，所述闸板阀(16)为90°闸板阀，闸板可沿中轴线旋转90°。

5.根据权利要求1所述的用于神光Ⅱ高功率激光装置的氘气提纯装置，其特征在于，所述低真空规管为电阻规。

6.根据权利要求1所述的用于神光Ⅱ高功率激光装置的氘气提纯装置，其特征在于，所述高真空规管为电离规。

7.根据权利要求1所述的用于神光Ⅱ高功率激光装置的氘气提纯装置，其特征在于，所述下端口(152)采用刀口结构、上端口(151)和右端口(154)采用KF40型号、前端口(155)采用KF16型号、左端口(153)采用KF25型号，所述下端口、上端口、左端口、右端口、前端口、后端口的材质均为304不锈钢。

8.根据权利要求1-7任一所述的用于神光Ⅱ高功率激光装置的氘气提纯装置，其特征在于，所述真空机组外壳(10)的长、宽、高为1150mm×600mm×45mm，外壳(10)的下端部设有万向轮(22)。

9.一种权利要求8所述的用于神光Ⅱ高功率激光装置的氘气提纯装置的提纯方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

第一步，通过关闭双向截止阀Ⅱ(4)将靶室外充气管道(2)关闭，打开双向截止阀Ⅲ(7)和双向截止阀Ⅳ(9)，将闸板阀(16)打开,通过关闭双向截止阀Ⅴ(18)将预抽气回路关闭，启动机械泵(13)，当真空度高于4Pa时启动分子泵(14)，保持分子泵(14)转速达75000转/min且输出电流稳定时，维持4-5分钟，此时真空度可以优于5×10^-3Pa，

第二步，通过关闭双向截止阀Ⅲ(7)将靶室外抽气管道(8)关闭，此时再打开双向截止阀Ⅱ(4)，接通靶室外进气管道(2)和靶体(6)，通过打开双向截止阀I(3)接通氘气源(1)，通过质量流量计控制靶室外进气管道(2)内气压为1.1-1.5个大气压，接着，通过按先后顺序关闭双向截止阀I(3)和双向截止阀Ⅱ(4)将靶室外进气管道(2)关闭，保持4-5分钟，利用分子扩散原理氘气分子扩散至靶体(6)内，

第三步、关闭闸板阀(16)关闭主抽回路，通过打开双向截止阀Ⅳ(9)和双向截止阀Ⅴ(18)接通预抽回路，由于机械泵一直处于工作状态，因此此时可将靶体(6)内氘气抽出，当真空度优于4Pa时打开闸板阀(16)，接通主抽回路，此时可通过关闭双向截止阀Ⅴ(18)将同时预抽回路关闭，真空度优于2×10^-3Pa时，完成一次置换，

第四步、重复第二步至第三步，完成6-7次循环。