Способ диагностики состояния поверхности вакуумной камеры торсатрона Ураган-2М

Abstract

Предложен метод оперативной оценки степени загрязненности стенки вакуумной камеры установки Ураган-2М основанный на процессе десорбции газов в вакууме c поверхности образца нержавеющей стали 12Х18Н10Т при его нагреве до 250 – 300 °С. Изготовлено, откалибровано на специальном стенде, и установлено в установке У-2М устройство, позволяющее регистрировать малые потоки десорбирующихся газов во время импульсного нагрева образца. Апробация метода во время предварительной откачки У-2М в течение нескольких дней показала снижение уровня загрязнения поверхности (уменьшение газовыделения при нагреве до 250 °С) примерно в 40 раз при улучшении вакуума с 1,6⋅10⁻⁶ Торр до 6,4⋅10⁻⁷ Торр. Предполагается использовать данную методику для оценки качества различных сценариев процесса чистки поверхности вакуумной камеры (wall conditioning) при подготовке торсатрона Ураган-2М к плазменным экспериментам.

Запропоновано метод оперативної оцінки ступеня забрудненості стінки вакуумної камери установки Ураган-2М заснований на процесі десорбції газів у вакуумі з поверхні зразка неіржавіючої сталі 12Х18Н10Т при його нагріві до 250 – 300 °С. Виготовлено, відкалібровано на спеціальному стенді, і встановлено в установці У-2М пристрій, що дозволяє реєструвати малі потоки газів, що десорбуються, під час імпульсного нагріву зразка. Апробація методу під час попереднього відкачування У-2М протягом декількох днів показала зниження рівня забруднення поверхні (зменшення газовиділення при нагріві до 250 °С) приблизно в 40 разів при поліпшенні вакууму з 1,6⋅10⁻⁶ Торр до 6,5⋅10⁻⁷ Торр. Передбачається використовувати дану методику для оцінки якості різних сценаріїв процесу чищення (wall conditioning) при підготовці торсатрона Ураган-2М до плазмових експериментів.

The method has been suggested for operative estimation of impurity level of Uragan-2M vacuum chamber surfaces. It is based on the desorption process in a vacuum from the surface of stainless steel probe during its heating up to temperature of 250 – 300 °С. To perform the experiments the device was designed, manufactured and installed in the U-2M vacuum chamber, which gives possibility to register low flows of gases desorbed from the 12KH8N10T stainless steel sample during its pulsed heating. Method approbation under U-2M preliminary pumping during some days had shown decrease of the surface impurity level (decrease of outgassing in a vacuum at the sample heating up to 250 °C) in 40 times at the vacuum improvement from 1,6⋅10⁻⁶ Torr 6,5⋅10⁻⁷ Torr. It is proposed to use this method to estimate the quality of various scenarios of wall conditioning process under Uragan-3M torsatron preparing to plasma experiments.