[发明专利]一种水冷型大功率电子回旋共振加热系统隔直器

说明书

本发明属于微波技术领域，具体为一种水冷型大功率电子回旋共振加热系统隔直器，包括相对同轴放置的波纹波导A和波纹波导B、绝缘套筒和位于绝缘套筒外部的冷却水管；波纹波导上设有绝缘套筒连接法兰，波纹波导内侧部分位于绝缘套筒内部，绝缘套筒连接法兰卡在绝缘套筒的两侧，使得两个波纹波导的波导对接端面之间保留一定间隙。绝缘套筒定位两侧的金属波导，通过设置波导之间的间隙，使得与波导分别连接的电子回旋传输系统的发射系统和微波电子回旋管绝缘隔离，不同于现有技术中常用的绝缘隔离，在绝缘套筒之外设计的冷却管结构，两个作用，除了冷却的作用，还能够起到吸收波导之间的缝隙所泄漏出来的微波。

技术领域

本发明属于微波技术领域，具体涉及一种水冷型大功率电子回旋共振加热系统隔直器。

背景技术

对于电子回旋共振加热系统而言，波源回旋管通常需要外接高压电源以产生高功率微波，一般来说回旋管正常工作时的束电压在70kV左右，为保证安全，通常将电子回旋共振加热波源系统的地电位进行悬浮处理，以保证故障情况下负载的安全。由于波源微波输出端口为地电位且与传输系统相连，因此为隔断波源与负载间的电气连接，需要在传输系统采用一种可以实现这种电隔离的传输部件——隔直器。

现有技术中的隔直器，主要应用于功率为500kW、脉冲宽度为1s的电子回旋非真空传输系统中，主要存在以下不足之处：(1)没有密封结构，无法适用于需要传输兆瓦量级、更长脉冲宽度微波的真空传输线中；(2)没有屏蔽结构，导致部分微波泄露到自然环境中；(3)没有水冷结构，在传输兆瓦量级、更长脉冲宽度微波时无法避免由于热负荷而引起的部件变形。

发明内容

本发明的目的是提供一种水冷型大功率电子回旋共振加热系统隔直器，用以解决现有技术隔直器无法使用在电子回旋真空传输系统中，且无法有效防止微波泄露的技术问题。

本发明的技术方案如下：

一种水冷型大功率电子回旋共振加热系统隔直器，包括相对同轴放置的波纹波导A和波纹波导B、绝缘套筒和位于绝缘套筒外部的冷却水管；所述的波纹波导A或波纹波导B上加工有绝缘套筒连接法兰，以绝缘套筒连接法兰为界，波纹波导A或波纹波导B内侧的端面为波导对接端面，外侧的端面为波导密封端面；所述的波纹波导A或波纹波导B内侧部分位于绝缘套筒内部，绝缘套筒连接法兰卡在绝缘套筒的两侧，使得两个波纹波导的波导对接端面之间保留一定间隙。

所述的绝缘套筒连接法兰上加工冷却水入口接头定位孔及冷却水出口接头定位孔，冷却水管两端的冷却水入口接头及冷却水出口接头定位安装在相应的定位孔中。

所述的绝缘套筒连接法兰上加工若干个绝缘套筒定位孔，所述的绝缘套筒的两侧端面上加工若干个绝缘套筒螺纹孔，绝缘套筒螺纹孔与上述的绝缘套筒定位孔的位置对应，利用螺栓连接使得波纹波导固定连接在绝缘套筒两侧。

所述的绝缘套筒连接法兰内侧表面上加工有圆环形的真空密封槽A，所述的绝缘套筒两端面上分别加工圆环形的真空密封槽B，真空密封槽A和真空密封槽B大小和位置对应，槽内安装密封圈，从而形成密封结构。

所述的密封圈为氟橡胶密封圈。

所述的绝缘套筒采用聚四氟乙烯材料制成。

所述的波纹波导A或波纹波导B通径内壁为光滑曲面，齿形结构为连续正弦波纹。

所述的波纹波导A或波纹波导B采用硬铝材料加工。

所述的波导密封端面安装Helicoflex金属C型密封圈。

所述的两个波纹波导的波导对接端面之间的间隙为3～6mm。