Яагаад Fusion Cryostat дулааны саад тотгор нь хэт авианы аргаар цэвэрлэсэн, урьдчилан боловсруулсан хөнгөн цагаан хавтанг шаарддаг вэ?

Цөмийн эрчим хүчийг арилжааны зориулалтаар ашиглах дэлхийн уралдаан нь цэвэр эрчим хүчний бүрэн эрхт хөгжлийн оргил үе юм. Хойд Америк, Европ, Ази-Номхон далайн орнуудад үндэсний лабораториуд болон венчураар дэмжигдсэн хайлуулах хөгжүүлэгчид тасралтгүй, нүүрстөрөгчгүй суурь ачааллын эрчим хүчийг дамжуулах зориулалттай соронзон хаалттай Токамак болон одны төхөөрөмж бүтээж байна.

Эдгээр хайлуулах реакторуудын дотор криостат сав нь хэт дулааны хил хязгаартай байдаг. Шингэн азотын эргэлтээр дамжуулан 80 Кельвин (-193 ° C) температурт ажилладаг өндөр хүчин чадалтай дулааны хаалт нь нарийхан шингэн гелий хэт дамжуулагч соронзыг (4 Кельвин дээр ажилладаг) хүрээлэн буй орчны цацрагийн дулаанаас хамгаалдаг. Эдгээр дулааны саадууд нь хэт өндөр вакуум нөхцөлд (10⁻⁶ - 10⁻⁸ Па) ажилладаг. Эдгээр гүний вакуум түвшинд бүтцийн хаалт хавтангийн гадаргуугийн цэвэр байдал нь бүхэл бүтэн байгууламжийн үйл ажиллагааны амжилтыг тодорхойлдог.

Стандарт тээрмийн өнгөлгөө эсвэл гараар арчсан металл ялтсууд нь хайлуулах криостатуудад аюултай эмзэг байдлыг бий болгодог: газрын доорхи нүүрсустөрөгчийн урхи, бичил биетний тоосонцор. Өнхрөх тосолгооны материал, зураасан тос болон металлын бичил нүхэнд тогтсон орчны тоос нь байнгын 'виртуал гоожих' үүрэг гүйцэтгэдэг. Өндөр вакуум орчинд эдгээр бохирдуулагч нь аажмаар хийг гадагшлуулж, вакуумын түвшинг доройтуулж, хэдэн долоо хоног өндөр температурт жигнэх шаардлагатай болж, хэт соронз үүсгэгч хөргөлтийн дамжуулагчаар конденсацдаг.

Хэт авианы тусламжтайгаар цэвэрлэж, урьдчилан боловсруулсан хөнгөн цагаан хавтангууд нь өндөр бүтээмжтэй бүтцийн хайлшийг (6061-T6 ба 5083-H111 гэх мэт) олон үе шаттай акустик хөндийн тос арилгах, органик бус нано идэвхгүйжүүлэхтэй хослуулсан нь энэхүү үйл ажиллагааны сорилтыг шийддэг. Эдгээр нь дэгдэмхий органик хий ялгаруулалтыг арилгаж, камерын шахуургын хуваарийг долоо хоногоор багасгаж, бага ялгаруулалттай оптик бүрээсийг дээд зэргээр холбож, уламжлалт зэвэрдэггүй ган угсралттай харьцуулахад бүтцийн эд ангиудын жинг 60 гаруй хувиар бууруулдаг..

Өндөр вакуум криостатын хаалтанд зориулсан бүтцийн хавтанг сонгох

Хайлуулах криостат дахь дулааны хаалт хавтан нь нарийн хэмжээсийн тэгш байдлыг хадгалахын зэрэгцээ хурдан дулааны цохилт, динамик цахилгаан соронзон хүчийг тэсвэрлэх ёстой.

Өндөр бат бэх 6061-T6 ба 5083-H111 субстрат: Механик чичиргээ болон импульсийн соронзон орныг тэсвэрлэхийн тулд баталгаажсан уналтын бат бэхийг (240 МПа-аас 275 МПа) хангана.

80 Кельвин дэх криоген бат бөх чанар: Бага температурт уян харимхайгаас хэврэг болох аюултай шилжилтийг мэдэрдэг нүүрстөрөгчийн гангаас ялгаатай нь хөнгөн цагааны нүүр төвтэй куб атомын тор нь илүү бат бөх болж, криоген температурт (-193 ° C хүртэл -269 ° C хүртэл) цохилт өгөхөөс сэргийлж, цочролоос сэргийлдэг.

Олон салбартай цагирагуудын массын мэдэгдэхүйц бууралт: Дулааны бамбай салбарууд нь хэдэн метр диаметртэй байдаг. Зэвэрдэггүй гангаас 2.70 г/см³ хөнгөнцагаан руу шилжих нь нийт криостатын тулгуурын бүтцээс хэдэн зуун тонн үхсэн жинг багасгаж, газар хөдлөлтийн суурь болон краны бэхэлгээний ачааллыг эрс багасгадаг.

Нүүрс устөрөгчийн хий ялгаруулах эвдрэлийн гинжин хэлхээ

Хэт өндөр вакуум орчинд ердийн цэвэрлээгүй эсвэл гараар уусгагчаар арчсан хавтанг ашиглах нь тоног төхөөрөмжийн ноцтой эвдрэлийг үүсгэдэг.

'Virtual Leak' хавх: Стандарт тээрмийн гулсмал нь хөнгөн цагааны гадаргуугийн ан цавын гүнд дарагдсан үлдэгдэл тосолгооны материалыг үлдээдэг. Агаар мандлын даралтын дор эдгээр тос нь баригдсан хэвээр байна; гүн вакуум дор тэд тасралтгүй ууршиж, вакуум турбо насосыг зорилтот 10⁻⁷ Па суурь түвшинд хүрэхээс сэргийлдэг.

Криоген соронзны бохирдол: 80К дулааны хаалтаас гарсан нүүрсустөрөгчийн уур нь хүйтэн 4К хэт дамжуулагч соронзон руу шилждэг. Эдгээр уур нь ороомгийн дулаалгын гадаргуу дээр хөлддөг бөгөөд энэ нь орон нутгийн цахилгааны эвдрэлийг үүсгэж, соронзыг унтраах аюулд хүргэдэг.

Бүрэх ба гагнуурын давхаргыг арилгах: Хэрэв дулааны хаалт нь хоёрдогч бага ялгаруулдаг лак, мөнгөн бүрээс, эсвэл вакуум гагнууртай хөргөх хоолой шаардлагатай бол микроскопийн тосны хальс нь металлургийн эсвэл химийн шууд холболтоос сэргийлж, дулааны эргэлтийн үед бүрхүүлийг цэврүүтэх, хальслахад хүргэдэг.

Техникийн баталгаажуулалт ба практик гүйцэтгэл

Sovereign Clean Energy Vision & B2B арилжааны үр ашиг

Түгээмэл асуулт

Асуулт 1: Яагаад хайлуулах криостатын хавтанг гараар уусгагчаар арчихын оронд хэт авианы цэвэрлэгээ хийх ёстой вэ?

Х: Спирт эсвэл ацетоноор гараар уусгагчаар арчих нь гадаргуугийн тосыг уусгаж, дахин тарааж, металл ан цавын дотор бичил харуурын үлдэгдэл үлдээдэг. Өндөр хүчин чадалтай хэт авианы хөндий нь микроскопийн гадаргуугийн нүх сүв бүрээс тос болон жижиг микрон тоосонцорыг дэлбэрдэг сая сая дэлбэрэх бичил бөмбөлгийг бий болгож, жинхэнэ хэт өндөр вакуум цэвэр байдлыг хангадаг.

Асуулт 2: Үлдэгдэл гулсмал тос нь өндөр вакуум камерт 'виртуал гоожих'-ыг хэрхэн үүсгэдэг вэ?

Хариулт: Хураан авсан тос нь гүн вакуум (10⁻⁶-аас 10⁻⁸ Па) дор аажмаар ууршдаг. Эдгээр молекулууд цаг хугацааны явцад аажмаар хий ялгардаг тул вакуум мэдрэгч нь сав нь өөрөө бүтцийн хувьд агааргүй байсан ч илт хийн алдагдлыг бүртгэдэг. Энэ нь тасалгааны үндсэн ажлын даралтанд хүрэхээс сэргийлдэг.

Асуулт 3: Хөнгөн цагаан нь зэвэрдэггүй гангаас криостатын дулааны хаалтанд юугаараа давуу талтай вэ?

Х: Хөнгөн цагаан нь зэвэрдэггүй гангаас арав дахин хурдан дулаан дамжуулдаг (160-200 Вт/м·К-ийн эсрэг 16 Вт/м·К) бөгөөд дулааны хамгаалалт нь орон нутгийн дулааны ачааллыг жигд хуваарилах боломжийг олгодог. Цаашилбал, хөнгөн цагаан нь гуравны хоёр нь хөнгөн, соронзон бус бөгөөд таван тэнхлэгт CNC боловсруулах хугацааг 70% хүртэл бууруулдаг.

А4: Урьдчилан боловсруулсан хөнгөн цагаан хавтан нь тээвэрлэлтийн явцад дахин исэлдүүлэх эсвэл чийг шингээх үү?

Хариулт: Үгүй ээ, автоматжуулсан органик бус нано-пассивацын давхаргыг (титан-циркон гэх мэт) хэт авианы цэвэрлэгээний дараа нэн даруй түрхэж, ялтсуудыг азотоор цэвэрлэсэн, чийгээс хамгаалсан савлагаанд битүүмжилсэн тохиолдолд. Идэвхгүй болгох давхарга нь тээвэрлэх, цэвэр өрөөнд хадгалах явцад чийг шингээх, гадаргуугийн исэлдэлтээс сэргийлдэг хамгаалалтын хаалт үүсгэдэг.

Асуулт 5: Хэт авианы аргаар цэвэрлэсэн хөнгөн цагаан хавтан нь 80 Келвин дэх криоген температурыг тэсвэрлэж чадах уу?

Х: Тийм ээ. 6061-T6 ба 5083-H111 зэрэг хөнгөн цагааны хайлш нь нүүрэн талдаа төвлөрсөн куб болор бүтэцтэй бөгөөд бага температурт хэврэгшилд өртдөггүй. Үнэн хэрэгтээ тэдний урсацын бат бэх, суналтын бат бэх нь 80 Келвин дээр нэмэгдэж, уян хатан чанар, хугарлын бат бөх чанарыг хадгалдаг.

Дүгнэлт

Хайлуулах криостатуудад зориулсан хэт авианы тусламжтайгаар урьдчилан боловсруулсан хөнгөн цагаан хавтанг амжилттай худалдан авч, суурилуулахын тулд:

ASTM E595 Хэт өндөр вакуум гэрчилгээ олгох эрх: Үйлдвэрлэлийн багц тус бүрээр гуравдагч талын лабораторийн шинжилгээний тайлангаар баталгаажсан хийн гадагшлуулах параметрүүдийг (TML < 0.10%, CVCM < 0.01%) зааж өгөхийн тулд худалдан авалтын баримт бичиг шаардах.

Эшгүй хэт авианы хөндийн цэвэрлэгээг зааж өгнө үү: Бүтцийн хавтангийн гадаргууг сийлбэрлэх, нүхлэхгүйгээр гулсмал тосолгооны материалыг бүрэн арилгахын тулд тасралтгүй ионгүйжүүлсэн усаар зайлах хосолсон олон давтамжийн хэт авианы угаалга ашиглахыг ханган нийлүүлэгчдээс шаардана.

Цэвэр өрөөний давхар вакуум сав баглаа боодолыг мөрдүүлэх: Бүх бэлэн хавтангуудыг цэвэр өрөөний нөхцөлд шалгаж, тоосонцор багатай уутанд боож, реакторын талбайд очиход бохирдолгүй байхын тулд азотоор цэвэрлэсэн тугалган цаасаар битүүмжилнэ.