[发明专利]X射线真空设备中冷却循环系统用低真空保护与监测装置

说明书

本发明公开了一种X射线真空设备中冷却循环系统用低真空保护与监测装置，包括法兰组件、接头组件；法兰组件轴线处开设有冷介质通孔；装置还包括密封组件、波纹管；波纹管与冷却管之间的空间被配置为低真空环境空间，低真空环境空间的真空度与真空系统内真空度均远小于大气压。本发明的装置通过法兰组件连接一波纹管，利用波纹管将冷却管包裹并在两者之间形成一个低真空环境，有利于保护冷却管，并能防止无此低真空环境时由于压差过大使波纹管产生较大的变形量，而且能有效防止冷却介质泄漏到真空系统中。再利用法兰组件和接头组件形成冷介质传输的通道，实现工艺上游真空系统的冷却设备与工艺下游待冷却光学元件的连接。

技术领域

本发明涉及X射线技术领域，尤其涉及一种X射线真空设备中冷却循环系统用低真空保护与监测装置。

背景技术

在X射线技术领域中，例如同步辐射线束工程和极紫外光刻技术，经常使用低温冷却系统来降低光学元件的热负载，从而保证光学元件的面形精度。

常用的冷却介质为水、液氮等，在真空设备中，一旦冷却介质发生泄漏，将会破坏真空腔内的真空度，严重时会损坏真空设备中的关键零部件以及光学元件，从而造成重大的经济损失。

现有技术中，解决冷却介质泄漏的技术手段主要为两种，第一种是拧紧冷却管路接头；第二种是在冷却管路外围加设保护套的方式。

以上两种常用的解决冷却介质泄漏的技术手段均存在一定的缺陷，具体如下：

第一种技术手段：在真空设备长期运行以及真空环境交替变化的过程中始终存在接头泄漏的风险，而没有任何防护措施；

第二种技术手段：虽然加设了保护套，但是在获取真空时保护套会产生严重的变形，进而产生一定的作用力，从而降低真空运动部件的稳定性和运动精度。

综上所述，现有技术中解决冷却介质泄漏的技术手段均存在很大的缺陷，而基于上述技术问题，本领域的技术人员亟需研发一种能够有效预防和阻止冷却介质泄漏的装置，以保证不会损坏原件。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够有效预防和阻止冷却介质泄漏、避免造成关键零件和光学元件的损坏、并且能够降低由于管路形变施加在运动部件上的作用力以提高运动部件的运动精度和定位精度的X射线真空设备中冷却循环系统用低真空保护与监测装置。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明的X射线真空设备中冷却循环系统用低真空保护与监测装置，该装置用以连接待冷却的光学元件和真空系统外部的冷却设备，该装置主要包括：

法兰组件；

安装固定于所述法兰组件端部的接头组件，所述接头组件连接有冷却管；

所述法兰组件轴线处开设有与所述冷却管连通并用以传输冷却介质的冷介质通孔；

工艺上游的真空系统外部的冷却设备通过所述冷却管向工艺下游的待冷却光学元件输送冷却介质；

该装置还包括：

密封组件；以及

套设于所述接头组件和冷却管外部并与所述法兰组件固连的波纹管；

所述波纹管与所述冷却管之间的空间被配置为低真空环境空间，所述低真空环境空间的真空度与真空系统内真空度均远小于大气压，其中，低真空环境空间的真空度为10^-3Torr，真空系统的真空度为10^-10Torr。

进一步的，所述波纹管上安装有与所述低真空环境空间连通的真空泵和真空规管；

所述真空规管监测所述低真空环境空间内的真空度。