[发明专利]用于离子阱装置的氦气控制方法及系统

权利要求书

1.一种用于离子阱装置的氦气控制方法，其特征在于，所述氦气控制方法基于氦气控制系统，所述氦气控制系统包括主控模块以及与所述主控模块电气连接的供气组件和卸压组件，所述供气组件和所述卸压组件经由多通接口连接至与用于向所述离子阱装置提供低温环境的氦气减振型低温恒温器中的氦气隔振腔连通的管路，所述管路上设置有用于监测所述氦气隔振腔内的氦气的气压的压力传感器；

所述氦气控制方法包括：

所述主控模块从所述压力传感器接收所述氦气隔振腔内的氦气的气压；

所述主控模块响应于所述氦气隔振腔中的氦气的气压超过预设的卸压阈值而控制所述卸压组件释放所述氦气隔振腔中的氦气，直至所述氦气隔振腔中的氦气的气压回落至预设气压范围内为止；

所述主控模块响应于所述氦气隔振腔中的氦气的气压低于预设的补气阈值而控制所述补气组件向所述氦气隔振腔内充入氦气，直至所述氦气隔振腔中的氦气的气压上升至预设气压范围内为止；

其中，当所述氦气隔振腔中的氦气的气压处于预设气压范围内时，所述氦气隔振腔中的氦气能够在不发生液化的情况下向所述离子阱装置提供最佳导热效率。

2.根据权利要求1所述的氦气控制方法，其特征在于，所述氦气控制系统还包括抽气组件，所述抽气组件经由所述多通接口连接至所述管路；

所述主控模块响应于抽气指令而控制所述抽气组件对所述氦气隔振腔进行抽真空处理，以使所述氦气隔振腔内的真空度达到第一真空度阈值；

所述主控模块响应于充气指令而控制所述供气组件向所述氦气隔振腔内充入氦气，以使所述氦气隔振腔内的氦气的气压处于预设气压范围内。

3.根据权利要求2所述的氦气控制方法，其特征在于，所述多通接口为四通接口，所述供气组件、所述抽气组件和所述卸压组件依次连接至所述四通接口的第一端、第二端、第三端，所述四通接口的第四端与所述管路连通。

4.根据权利要求3所述的氦气控制方法，其特征在于，所述供气组件包括：通过充注管路依次连接的氦气储气罐、流量调节阀、流量传感器和第一电磁阀，所述第一电磁阀连接至所述四通接头的第一端；

所述主控模块控制所述供气组件向所述氦气隔振腔内充入氦气，包括：

所述主控模块开启所述第一电磁阀和所述流量调节阀；

所述主控模块接收所述流量传感器监测到的充入的氦气的流量；

所述主控模块基于监测到的充入的氦气的流量，控制所述流量调节阀的开启程度，以使充入的氦气的流量保持在设定值；

当所述压力传感器的读数上升至预设气压范围内时，所述主控模块关闭所述第一电磁阀，并控制所述流量调节阀复位到关闭状态。

5.根据权利要求3所述的氦气控制方法，其特征在于，所述抽气组件包括：三通阀、分子泵、止回阀、机械泵和第二电磁阀，其中，所述机械泵的出气口与大气环境连通，所述机械泵的进气口连接至所述三通阀的第一端，且所述机械泵的进气口还经所述止回阀连接至所述分子泵的出气口，所述分子泵的进气口连接至所述三通阀的第二端，所述三通阀的第三端经所述第二电磁阀连接至所述四通接头的第二端；

所述主控模块控制所述抽气组件对所述氦气隔振腔进行抽真空处理，包括：

所述主控模块开启所述第二电磁阀，并控制所述三通阀以使所述机械泵与所述第二电磁阀导通，同时开启所述机械泵以抽取所述氦气隔振腔中的气体；

所述主控模块响应于所述氦气隔振腔中的真空度达到第二真空度阈值而开启所述分子泵，并控制所述三通阀以使所述第二电磁阀与所述分子泵导通，以及控制所述机械泵与所述第二电磁阀断开，直至所述氦气隔振腔内真空度达到第一真空度阈值为止，其中，第一真空度阈值高于第二真空度阈值；

所述主控模块关闭所述分子泵、所述机械泵和所述第二电磁阀。

6.根据权利要求5所述的氦气控制方法，其特征在于，所述第一真空度阈值为1E-4Pa，所述第二真空度阈值为10-99Pa。

7.根据权利要求3所述的氦气控制方法，其特征在于，所述卸压组件包括卸压阀，所述卸压阀的进气端经放气管路连接至所述四通接头的第三端，所述卸压阀的出气端与大气环境连通。