[发明专利]一种高功率毫米波全金属假负载

说明书

本发明公开了一种高功率毫米波全金属假负载，所述假负载包括：壳体，所述壳体构成腔室状结构，所示壳体上设有用于接收电磁波入射的开口；反射吸收层，所述反射吸收层以所述开口的中心线为轴线构成圆环状吸收结构体；反射体，所述反射体位于所述腔室结构内，并正对所述开口设置，且所述反射体为锥状结构；所述反射体、反射吸收层和壳体内分别设有冷却液流道，且各冷却液流道相互导通。本发明假负载通过采用双层错角圆形分布的反射吸收层，结合外壳、反射体和前反射面，控制电磁波在假负载内部的传播方向，使得电磁波不再从入口法兰传出，电磁波在不锈钢材料表面被完全吸收，保证了回旋管输出功率监测的准确性。

技术领域

本发明属于毫米波测试装置领域，应用于高功率毫米波源运行调试及功率测量，尤其适用于高功率毫米波回旋管的功率测试或调试工作，尤其涉及一种高功率毫米波全金属假负载。

背景技术

磁约束热核聚变实验研究中，需采用高功率毫米波进行电子回旋共振加热。高功率毫米波源通常为一种电真空器件，名为回旋管。回旋管输出的电磁波功率通常高达百千瓦量级，甚至是兆瓦量级。由于输出的电磁波功率很高，在调试过程中，需要采用假负载将输出的电磁波功率吸收，防止泄漏。另外，回旋管输出的电磁波功率的测量，也需要使用假负载。假负载将回旋管输出的电磁波功率吸收后转换为热量，热量由假负载内部冷却液带走，通过对冷却液带走的热量进行测量，即可推算出回旋管输出的电磁波功率。

目前，通常使用的高功率假负载有两种：一种是在金属壳体内部，密集缠绕聚四氟乙烯水管，回旋管输出的电磁波功率可穿透聚四氟乙烯水管，之后被水吸收，在这种假负载中，水既是吸收功率的介质也是冷却介质；另一种是在金属壳体内表面涂敷吸收涂层(氧化钛或氧化铬等)，该涂层吸收回旋管输出的电磁波功率后产生热量，再通过冷却液将热量带走。

对于带有聚四氟乙烯水管的假负载，真空密封困难(高功率运行条件下，必须真空密封)，反射率较大，聚四氟乙烯管耐受温度较低，有漏水风险。对于带有吸收涂层的假负载，在高功率条件下，吸收涂层容易过热脱落，影响负载性能。

因此，亟需研究一种结构稳定对电磁波吸收效率高的假负载。

发明内容

本发明的目的在于，为克服现有技术缺陷，提供了一种高功率毫米波全金属假负载，通过本发明假负载的结构设计提高了装置的结构稳定性和电磁波的吸收效率。

本发明目的通过下述技术方案来实现：

一种高功率毫米波全金属假负载，所述假负载包括：壳体，所述壳体构成腔室状结构，所示壳体上设有用于接收电磁波入射的开口；反射吸收层，所述反射吸收层以所述开口的中心线为轴线构成圆环状吸收结构体；反射体，所述反射体位于所述腔室结构内，并正对所述开口设置，且所述反射体为锥状结构；所述反射体、反射吸收层和壳体内分别设有冷却液流道，且各冷却液流道相互导通。

根据一个优选的实施方式，所述反射吸收层包括共轴心线设置第一角向反射吸收层和第二角向反射吸收层，所述第一角向反射吸收层设置于所述第二角向反射吸收层的内侧。

根据一个优选的实施方式，所述第一角向反射吸收层和/或第二角向反射吸收层由若干同向设置的钢管构成。

根据一个优选的实施方式，所述钢管的截面为扁形结构。

根据一个优选的实施方式，所述第一角向反射吸收层的钢管与第二角向反射吸收层的钢管在周向方向上反向交错分布设置。

根据一个优选的实施方式，所述壳体在靠近于开口位置处的前反射面为锥形面结构。

根据一个优选的实施方式，所述前反射面的锥角与所述反射体的锥角大小相同。

根据一个优选的实施方式，所述壳体的开口处设有法兰。