[发明专利]一种液态金属高温脉动热管的充液装置及方法

权利要求书

1.一种液态金属高温脉动热管的充液方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：用手套箱封闭液态金属存储装置、称量装置、抽真空管路、充液管路及液体管路；

S2：关闭手套箱内的液体管路与抽真空管路，对手套箱进行循环去除氧气和水，使手套箱内的水、氧含量小于等于0.1ppm；

S3：加热液态金属高温脉动热管至所需温度，烘烤吸附于表面的不凝性气体；

S4：在手套箱内提纯并配置所需的液态金属，并将配置好的液态金属放置于液态金属存储装置中；

S5：使液体管路连接液态金属存储装置，并将液体管路伸入到液态金属存储装置的液面以下；

S6：凝固步骤S5的连接有液体管路的液态金属存储装置中的液态金属；

S7：对液态金属高温脉动热管、充液管路及液体管路进行抽真空，使高温脉动热管内的真空度达到10^-3Pa，并持续两个小时，完成后关闭抽真空管路和液体管路；

S8：熔化液态金属存储装置中的液态金属，并将液态金属存储装置置于称量装置上，打开液体管路，液态金属由于压差被吸入液态金属高温脉动热管中，当称量装置显示达到所需液态金属的质量时，关闭液体管路；

S9：将完成充液的液态金属高温脉动热管上端的充液管钳断，用带有惰性气体保护的冷焊对热管进行封口；

S10：对液态金属高温脉动热管的充液装置进行安全处理。

2.根据权利要求1所述的一种液态金属高温脉动热管的充液方法，其特征在于，所述液态金属高温脉动热管内的工质为钠钾合金，所述钠钾合金中钾的质量分数为46％\89％，或金属钠，或金属钾，或金属铯，或金属铷。

3.根据权利要求1所述的一种液态金属高温脉动热管的充液方法，其特征在于，步骤S6中，当液态金属的凝固点高于室温时，使用液氮凝固液态金属。

4.一种液态金属高温脉动热管的充液装置，其特征在于，包括惰性气体气瓶、手套箱、抽真空系统、液态金属高温脉动热管、脉动热管加热器和充液管，其中，所述手套箱为密封箱体结构，所述手套箱的正前箱体上有两个密封连接的手套，所述手套箱内有气体循环系统、至少一个称量装置、至少一个液态金属存储装置、多通道连接管、抽真空管路、充液管路、至少一个液体管路、至少一个液体管路开关和真空阀，所述手套箱的箱体上有第一接口和第二接口；

在所述手套箱内，所述抽真空管路、所述充液管路以及所述至少一个液体管路通过所述多通道连接管连接在一起，所述抽真空管路还连接到所述第一接口，所述充液管路还连接到所述第二接口，每个所述液体管路连接每个所述液态金属存储装置，所述液态金属存储装置用来盛装待充入液态金属高温脉动热管的液态金属，所述称量装置置于每个液态金属存储装置的下方，用来称量充装进所述液态金属高温脉动热管内的每种液态金属的质量，所述真空阀安装在所述抽真空管路上，所述液体管路开关安装在每个液体管路上；

所述惰性气体气瓶与所述手套箱密封连接；

所述手套箱通过所述第一接口与所述抽真空系统密封相连；

所述手套箱通过所述第二接口与所述充液管密封相连；

所述充液管与所述液态金属高温脉动热管相连；

所述液态金属高温脉动热管由所述脉动热管加热器加热。

5.根据权利要求4所述的一种液态金属高温脉动热管的充液装置，其特征在于，所述抽真空系统与所述液态金属高温脉动热管之间在手套箱外还具有至少一条抽真空管路。

6.根据权利要求4所述的一种液态金属高温脉动热管的充液装置，其特征在于，所述液态金属高温脉动热管中充入的工质为钠钾合金，所述钠钾合金中钾的质量分数为46％-89％，或金属钠，或金属钾，或金属铯，或金属铷。

7.根据权利要求4所述的一种液态金属高温脉动热管的充液装置，其特征在于，所述抽真空系统包括真空计、冷阱、分子泵机组和冷却水浴，所述真空计、冷阱、分子泵机组顺次相连，所述冷却水浴连接于所述分子泵机组上，所述真空计与所述第一接口密封相连。