BEPCII同步輻射要求儲(chǔ)存環(huán)真空室在束流運(yùn)行時(shí)具有較高的真空度，而在供光初期由于束流清掃不夠，往往難以達(dá)到足夠高的真空度，因而束流壽命較低。通過(guò)激活同步輻射儲(chǔ)存環(huán)上的鈦升華泵可以明顯提高真空度，從而改善束流壽命。

　　2008年2月25日至3月28日，北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)（BEPCII）為同步輻射用戶供光。加速器實(shí)現(xiàn)同步輻射設(shè)計(jì)值（2.5GeV，250mA）運(yùn)行，定時(shí)注入，束流性能和供光效率顯著提高。本輪供光前，同步輻射環(huán)有一半的真空區(qū)段暴露過(guò)大氣，其中絕大部分真空盒沒(méi)有經(jīng)過(guò)烘烤除氣。在無(wú)束流時(shí)全環(huán)的平均壓強(qiáng)大約是2.0×10-10Torr，注入束流后的平均壓強(qiáng)是1.14×10-9Torr。在這種真空條件下，180mA 2.5GeV 的束流壽命只有不足4h。由于調(diào)束完畢后立刻正式供光，沒(méi)有足夠的時(shí)間來(lái)用束流清掃真空室，要在供光期間維持較高的真空度，需要投入大抽速的泵來(lái)抽除同步光解析的氣體。鈦升華泵是大抽速泵中無(wú)油、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且運(yùn)行費(fèi)用最低的泵，用鈦升華泵作為輔抽泵使得在整個(gè)加速器環(huán)上投入較低的費(fèi)用就能解決高能量、大流強(qiáng)運(yùn)行時(shí)真空度變差的問(wèn)題。我們通過(guò)定期激活安裝在真空系統(tǒng)上的鈦升華泵加快了真空度的提高，滿足了同步輻射供光的要求。

1、供光前期的真空清掃

　　從2008年2月13日恢復(fù)同步輻射調(diào)束，到正式為用戶供光時(shí)，積分流強(qiáng)累計(jì)將近40A·hour，真空內(nèi)壁在這期間得到了同步輻射光的清掃。在2.5GeV、180 mA條件下觀察全環(huán)24個(gè)測(cè)量點(diǎn)的壓強(qiáng)，并計(jì)算平均值，得到平均壓強(qiáng)隨積分流強(qiáng)增加而逐漸降低的曲線（圖1）。當(dāng)積分流強(qiáng)接近40A·hour時(shí)，平均壓強(qiáng)已從1.14×10-9Torr 下降到了8.58×10-10Torr，束流壽命達(dá)到8h，此時(shí)圖1中下降的平均壓強(qiáng)曲線基本趨于平緩， 真空清掃的效果已經(jīng)不太明顯，要以束流清掃的方式進(jìn)一步提高真空度需要花很長(zhǎng)的時(shí)間。為了在較短時(shí)間內(nèi)提高真空度，有必要啟用安裝在儲(chǔ)存環(huán)真空系統(tǒng)上的鈦升華泵。

圖1 前40A·hr儲(chǔ)存環(huán)真空清掃情況

2、同步輻射中鈦升華泵的使用

　　BEPCII同步輻射環(huán)周長(zhǎng)約240m，弧區(qū)分布有42個(gè)鈦升華泵。弧區(qū)采用的是帶抽氣前廳的真空盒，鈦升華泵的泵殼通過(guò)CF150法蘭安裝在抽氣前廳（圖2）。采用γ 公司的泵芯和上海三井真空設(shè)備有限公司的電源，該泵芯對(duì)CO的抽速與吸氣量的關(guān)系如圖3。

圖2 泵殼尺寸示意圖

圖3 泵芯對(duì)CO的抽速與吸氣量的關(guān)系

　　在本輪供光的一個(gè)月中，我們利用每周例行的機(jī)器檢修時(shí)間以及故障停機(jī)時(shí)間，將鈦升華泵總共激活了6次，每次鈦絲升華電流48mA，維持3~4min。

3、鈦升華泵對(duì)全環(huán)真空的改善

　　分別記錄束流在245mA和180mA時(shí)的全環(huán)各處壓強(qiáng)，并計(jì)算平均壓強(qiáng)，畫(huà)出平均壓強(qiáng)隨積分流強(qiáng)變化的曲線如圖4。其中，對(duì)應(yīng)180mA的曲線包含了圖1中供光前真空清掃期間的數(shù)據(jù)，以便比較。可以看到每條曲線中平均壓強(qiáng)都有6個(gè)明顯的臺(tái)階式的下降，這正是激活升華泵前后的平均壓強(qiáng)變化。到供光結(jié)束時(shí)，全環(huán)平均壓強(qiáng)從供光開(kāi)始時(shí)的8.58×10-10Torr下降到了5.34×10-10Torr，180mA 2.5GeV的束流壽命達(dá)到了將近11h（圖5）。

圖4 鈦升華泵對(duì)真空度的改善

圖5 束流壽命的相應(yīng)改善

4、結(jié)論

　　通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出鈦升華泵能有效提高同步輻射裝置在高能量、大流強(qiáng)運(yùn)行時(shí)的真空度，從而改善束流壽命，提高供光效率。