La bomba de adsorción criogénica en adelante, la bomba de adsorción criogénica utiliza carbono y tiene la característica especial de poder lograr una gran capacidad de evacuación incluso con un tamaño pequeño. En las bombas de adsorción criogénica utilizadas hasta la fecha, se utilizó adhesivo orgánico.el adhesivo orgánico no se pudo usar directamente dentro del recipiente de vacío LHD, lo que requiere un alto vacío, porque el carbono se exfolió debido al deterioro por envejecimiento del adhesivo orgánico y la liberación del adhesivo en el plasma como impureza. Por lo tanto, en NIFS, junto con las empresas,Teníamos la idea de un método revolucionario en el cual, usando metal, fijaríamos carbono y un panel de baja temperatura extrema. A través de este nuevo método de adhesivo inorgánico, superamos los problemas anteriores, y logramos desarrollar una bomba de crio-adsorción quese puede usar en el alto vacío LHD.
En este método de adhesivo inorgánico que hemos desarrollado, estamos usando indio para el adhesivo cuyo punto de fusión es bajo a aproximadamente 150 grados. Sin embargo, mientras que el indio se adhiere efectivamente a un panel de cobre de baja temperatura extrema, el indio tiene poca compatibilidadcon carbono. Y fue difícil lograr una adhesión suficiente simplemente fijando carbono al indio. Para fijar fuertemente el carbono a los metales, es necesario que el carbono y el metal se familiaricen, y que el metal llene los muchos agujeros de carbono.Por lo tanto, decidimos construir una membrana compuesta de un metal diferente al indio en el lado frontal del panel de carbono a temperaturas extremadamente bajas el lado de adhesión utilizando el método de pulverización catódica. Mediante este método, los átomos y las moléculas ingresaron en los agujeros de nivel nano.en el carbono, y los metales entraron en forma similar a las raíces de un árbol, y pudimos construir membranas metálicas que se adhirieron firmemente al carbono. Además, investigamos la compatibilidadLa unidad de varios metales, construyó tres capas de membranas hechas de varios tipos de metales, e insertó esos metales entre el carbono y el indio.Primero, en la primera capa en contacto con el carbono, componimos una membrana de titanio que tiene una buena compatibilidad con el carbono, y en la tercera capa componimos una membrana de plata con una buena compatibilidad con el indio.Luego, entre el titanio de la primera capa y la plata de la tercera capa hay una membrana hecha de níquel que tiene una buena compatibilidad con el titanio y la plata.El níquel en la segunda capa desempeña el papel de una barrera para proteger la primera capa contra la penetración del indio.De esta manera, entre el carbono y el panel de baja temperatura extrema, al utilizar el método de pulverización catódica combinamos las membranas del metal con una buena compatibilidad, y establecemos un método de adhesión que genera una fuerte fuerza adhesiva.Logramos crear una adhesión inorgánica entre el carbono y el metal de paneles de temperaturas extremadamente bajas, que hasta ahora se consideraba difícil.
Además, de entre varios tipos de carbono, seleccionamos el mejor para la evacuación de gases de hidrógeno. Además, para mejorar en gran medida la eficiencia de la evacuación, en base a simulaciones por computadora, optimizamos las rutas para transportar el gas de hidrógeno a los orificios microscópicos. Emprender estas mejorasy el adhesivo inorgánico, instalamos la bomba de crio-adsorción recientemente desarrollada en el recipiente de vacío LHD y, como resultado de nuestras pruebas de evacuación, la velocidad de bombeo ahora es siete veces mayor en comparación con la velocidad hasta ahora. Esta nueva bomba, a través del control deSe anticipa que el flujo de gas hidrógeno contribuirá significativamente a la investigación sobre el mantenimiento de larga duración del plasma a alta temperatura. Hemos obtenido una patente Patente japonesa No. 6021276 para "Panel de adsorción criogénica y su método de producción, y el vacíoSistema que utiliza esos métodos ". Debido a la posibilidad de aplicar estos métodos en los dispositivos existentes, las amplias necesidades del mundo industrial pueden satisfacerse no solo en condiciones elevadas-dispositivos experimentales de plasma de temperatura, pero también en la fabricación de dispositivos de semiconductores y pantallas de cristal líquido que requieren alto vacío y condiciones extremadamente limpias.Los artículos sobre el desarrollo de las bombas de crio-adsorción se publicaron en la revista del Sociedad Japonesa de Ciencias del Plasma e Investigación de Fusión Nuclear .
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Institutos Nacionales de Ciencias Naturales . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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