# 2.1.0 设备接线与落地真空泵组

本版在本机运行。几何、接线和数值参数均为明确范围的教学模型，不是完整厂商CAD或实物装置标定。

## 落地泵组和真实腔口

泵组外包络参考 Pfeiffer HiCube Eco / HiPace 300 DN100 CF-F：底盘332×301 mm、裸泵站高度409.7 mm；附加DN100→DN40接头另计。氮气TMP入口额定抽速取260 L/s，前级出口为DN16 KF。内部安装板、立柱、隔膜前级泵、驱动电源、接口盒、散热结构和螺钉是参数化教学装配；没有虚构转速或前级压力显示。前级管仅连接TMP前级出口与隔膜泵入口，不与高真空腔并联，也不把两级抽速相加。

泵组的橡胶脚接触地面Z=−760 mm。拖动、键盘、数值定位、旋转和本机存档恢复都保持Z与俯仰角固定，并按旋转后包围盒限制在光学台左外侧。旧桌面泵存档自动迁移到默认地面位置。该限制不是完整装配防碰撞求解；任意移动后的软管长度、应力和弯曲半径仍需由学生判断。

原子腔的光学窗口与光轴高度保持原定义；下部腔体通过台板R39 mm净隙孔下延。台面承重夹环内半径27 mm、外半径48 mm，底面接触台板顶面并夹持腔壁，轴向光路保持中空。独立DN25侧泵口在绝对Z=−65 mm，实际模型净内径22 mm，圆孔完整位于八边形单个壁面内；它没有占用横向或上下光学窗口。底部窗口在绝对Z=−100 mm、下方MOT输出头在−138 mm。

高真空主管包含隔离阀、变径、柔性维护弯和两端法兰，从腔口在台板下方绕至落地泵组。主管与DN16前级管使用连续的内壁、外壁和两端环面网格，变径与弯接共享相邻截面顶点，避免斜交圆柱端面留下开口；端口从外侧沿法兰轴接入。原先过紧的主管小圈放宽为维护弯，前级管绕开泵壳和控制盒，管道内腔保持畅通，没有用实心球或圆盖补洞。其路径为教学布置，流导与容积仍是下节声明的独立集总输入。关闭隔离阀会显示阀板并取消有效抽速。泵体、主管、前级管、阀和腔口使用共享几何计算不透明遮挡；主管/前级的显示与遮挡直接使用相同三角网格。光纤和电缆的细线外形没有逐段纳入光学遮挡，细小插头、散热槽和螺纹也未逐一求解衍射或散射。

## 真空计算和单位

背景目标压强输入单位为mbar；参考下限5×10⁻¹⁰ mbar = 5×10⁻⁸ Pa。这个下限是当前CF级教学泵组和已处理腔体的有效设定，不是保证任意实物装置均达到厂商极限。实际压强还取决于气载、氢气压缩比、烘烤、密封和规管位置；本版不预测这些细节。

连通且开启时采用 `1/Seff=1/S_TMP+1/C_route`，`τ=V/Seff`，`P(t)=P∞+(P0−P∞)exp(−t/τ)`。全管路有效流导C_route明确包含DN25窄口、阀、变径、弯曲和标称1.8 m DN40主管，参考取3 L/s；不是从当前画面拖动路径自动求出的精密流导。它低于1.8 m长、40 mm内径直管的室温空气/N₂分子流数量级约4.3 L/s。学生可在泵属性修改流导，观察远端大抽速被窄长管路限制的效果。

有效容积V=2.71 L包含约0.385 L八边形下延腔体、约2.262 L标称DN40主管与接头/阀等余量，不把小原子区直径误作整个真空系统容积。参考Seff=2.965779 L/s、τ=0.913756 s。表面气载和全系统P∞是集总教学输入，并非厂家测量结果。

模型从预抽后的P0=10⁻⁷ mbar开始，不模拟大气粗抽、分子泵升速或停车。关闭泵输出或隔离阀不等于放气：压强与原子数在暂停时保持原值，继续运行后按固定气载 `dP/dt=Q/V_unpumped` 升压。Q=10⁻⁹ mbar·L/s为教学气载；阀关时有效封闭容积0.45 L，阀开但泵关闭时取全系统2.71 L。气载常量近似不适用于通大气、吸附脱附长时变化或未烘烤装置。原子损失随演化后的压强连续变化，关阀不会立即删除已装载原子或光子。

在参考装配、参考参数下推进250 s：P=5×10⁻¹⁰ mbar、MOT期望原子数约462196、三轴平均温度466.039 µK、单原子预算SNR=10.734。该数值是模型复算结果，未作为实物设备性能承诺。

## 固定设施与学生实验接线

所有有源仪器具备实际可见的固定供电与数据连接：地面AC/PE插座→桌边配电/低压电源→仪器；三芯AC线路包含保护地，激光器与相机使用集成驱动/TEC低压供电。固定采集与时序终端提供数据通信、相机触发和光源控制。稳频控制器还连接冷却激光的取样光纤与独立反馈端；标称激光功率按取样后的可用输出理解，不再重复扣损耗。

固定设施线路随安装设备预接，接线面板可展开逐路查看；它们不是新的手动市电实验。实验电流、反馈、AOM/AOD RF、微波、HEMT DC及参考时钟仍由原来的预接线/手动模式校验。固定供电存在不等于实验输出已开启。相机数据/触发在本版是固定有效连接，没有提供单独断开故障；它们不参与原子存在或到达传感器光功率的计算。

所有线路在端口外侧沿法线引出，再按源端和目标机壳的实际上边界抬线，经过目标外侧后下降接入；后面板AC/DC口不会由前侧横穿自身机壳。激光器和相机的俯仰角会参与壳体上边界计算，参考装配逐段检查自身源/目标壳体净空；未扩展为任意第三方设备的全局自动避障。SC芯片端引线延伸至其上方低温器件外侧后再抬升。

六路MOT光纤从分束器六个独立输出接至固定输出头，使用共享端点；下方光纤绕过台边，不穿台板。光学头位置固定，不把分束器平移直接等同于移动六束出射点。

## 超导接口

AWG与混频器画出I、Q两个插座和两根线路；逻辑上按一组成对、标定为等长的连接操作，IF传播相位使用其共同有效长度。当前没有独立单支I/Q断线、幅相不平衡或镜像抑制模型。10 MHz参考源有四个独立分配输出；同一个BNC不能直接连接多台设备。室温至低温链路经过明确的300 K馈通；驱动、读出输入、读出返回、磁通和HEMT偏置端口分开。芯片输入功率与返回采集功率仍分别计算，关闭HEMT偏置不会删除芯片内光子。

温控线标为控制与温度读回综合接口；制冷机另有落地压缩机/气路模块和供回两根软管，不以电线代替制冷功率。稀释机保持独立落地架承重，软管在台外上升后接300 K法兰，不穿台板或形成刚性隔振旁路。隔离器第三端口明确装有集成50 Ω终端，原来无端点的装饰金线/悬空螺旋线已移除。

SC线缆数值长度按实际显示的折线路由长度，加每根0.15 m接头/维护余量及学生附加长度计算；不是端口直线距离。连接器、路由、功率损耗和传播相位共用端点。转角仍是教学线缆布置，没有求解最小弯曲半径、应力、串扰和所有设备自动绕障。参考预冷后1500 s，腔光子数约2.268252、Rabi频率19.053453 MHz、IQ预算SNR约1.481180；与旧版走线不同，不能混用旧例的相位/衰减预算。

“仪器特写”跟随选中的仪器；落地泵从台外观察。只显示所选设备的面板和接口标签，避免全场标签遮挡。屏幕显示当前计算/设定量；无模型的压力表或控制旋钮不提供虚构数字。

## 厂家来源

- [Pfeiffer HiCube产品册，Eco尺寸及泵组组合（第8页）](https://usa.pfeiffer-vacuum.com/wp-content/uploads/HiCube-TurboPumpingStations.pdf)：332×301 mm及DN100 CF-F组合409.7 mm。
- [Pfeiffer HiPace 300技术数据](https://www.pfeiffervacuum.com/global/en/product/hipace-300.html?product_technical_data=ISO_50)：N₂ 260 L/s、DN100入口、DN16 KF前级出口。不同TC和气体规格不在本模型中混算。
- [Pfeiffer HiPace 300官方产品册](https://www.pfeiffervacuum.com/us/assets/134970/1/Product%20Leaflet%20HiPace%20300%20Global%20EN.pdf)：接口与产品类型核对。几何内部和集总C/V/Q为本平台设定，不是该册承诺。