1.一種低比放氦-3氣體凈化裝置,其特征在于:包括鈀合金螺旋管(1)、氣體儲(chǔ)存罐(2)、循環(huán)泵(3)和真空泵(4),所述鈀合金螺旋管(1)、所述氣體儲(chǔ)存罐(2)和所述循環(huán)泵(3)通過(guò)密封管道串聯(lián)成閉合回路,所述閉合回路上連接氣體標(biāo)準(zhǔn)罐(6);所述鈀合金螺旋管(1)上設(shè)置有電爐(7);所述真空泵(4)通過(guò)密封管道分別與所述閉合回路和所述鈀合金螺旋管(1)連接,所述真空泵(4)與所述閉合回路和所述鈀合金螺旋管(1)之間的密封管道上分別設(shè)置有第一閥門(mén)(8)和第二閥門(mén)(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低比放氦-3氣體凈化裝置,其特征在于:所述鈀合金螺旋管(1)兩端的密封管道上分別設(shè)置有第三閥門(mén)(10)和第四閥門(mén)(11),所述循環(huán)泵(3)兩端的密封管道上分別設(shè)置有第五閥門(mén)(12)和第六閥門(mén)(13),所述密封管道與所述氣體標(biāo)準(zhǔn)罐(6)之間的密封管道上設(shè)置有第七閥門(mén)(14),所述氣體儲(chǔ)存罐(2)兩端的密封管道上分別設(shè)置有第八閥門(mén)(15)和第九閥門(mén)(16)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低比放氦-3氣體凈化裝置,其特征在于:還包括一氣體儲(chǔ)存罐支路(5),所述氣體儲(chǔ)存罐支路(5)一端與所述第八閥門(mén)(15)和第三閥門(mén)(10)之間的密封管道連接,另一端與所述第九閥門(mén)(16)和第五閥門(mén)(12)之間的密封管道連接,所述氣體儲(chǔ)存罐支路(5)上設(shè)置有第十閥門(mén)(17)。
4.一種低比放氦-3氣體凈化方法,其特征在于包括如下步驟:
a、凈化工藝系統(tǒng)的預(yù)處理:對(duì)整個(gè)凈化裝置的管道及閥門(mén)連接處檢漏處理;
b、鈀合金螺旋管滲透凈化:將氦-3原料氣體引入凈化裝置,并關(guān)閉第一閥門(mén)(8)、第七閥門(mén)(14)和第十閥門(mén)(17),打開(kāi)其余所有閥門(mén),通過(guò)真空泵(4)對(duì)鈀合金螺旋管(1)外側(cè)氫同位素氣體滲出端進(jìn)行抽空處理;
c、氫同位素循環(huán)稀釋:估算氦-3原料氣中的氚含量,確定凈化所需的氕氣體積,打開(kāi)第七閥門(mén)(14),將過(guò)量氕氣引入凈化裝置,對(duì)氦-3原料氣進(jìn)行同位素稀釋;通過(guò)氣體循環(huán)泵(3)對(duì)凈化裝置中氦-3原料氣進(jìn)行循環(huán)凈化;
d、分析結(jié)果:一段時(shí)間后取樣分析裝置內(nèi)氚含量;若未達(dá)到要求,則重復(fù)步驟c,若達(dá)到要求,則關(guān)閉第一閥門(mén)(8)、第五閥門(mén)(12)、第七閥門(mén)(14)、第九閥門(mén)(16)和第十閥門(mén)(17),將成品氦-3氣體引入所述氣體儲(chǔ)存罐(2)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的低比放氦-3氣體凈化方法,其特征在于:所述步驟a中的凈化工藝系統(tǒng)預(yù)處理過(guò)程為,關(guān)閉第一閥門(mén)(8)、第二閥門(mén)(9)、第八閥門(mén)(15)、第九閥門(mén)(16)和第十閥門(mén)(17),打開(kāi)其余所有閥門(mén),向凈化裝置內(nèi)充He至0.1MPa后保壓60min,漏率小于1.0×10-9Pa·m3·s-1,視為檢漏合格,打開(kāi)第一閥門(mén)(8)對(duì)凈化裝置抽真空。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的低比放氦-3氣體凈化方法,其特征在于:還包括后處理步驟,所述后處理步驟為:
(1)關(guān)閉第二閥門(mén)(9)、第八閥門(mén)(15)和第九閥門(mén)(16),打開(kāi)其余所有閥門(mén),在500℃的恒溫條件下,利用真空泵(4)對(duì)鈀合金螺旋管(1)進(jìn)行抽空處理,抽空至低于5Pa并維持60min;
(2)停止加熱,鈀合金螺旋管(1)自然冷卻至室溫,并關(guān)閉所有閥門(mén)。