CN103094645A - 新型的高功率微波真空陶瓷窗 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型的高功率微波真空陶瓷窗，包括有左、右对称放置的两个锥形窗体和中间位置的陶瓷片，所述的陶瓷片的外侧设有圆波导窗框，陶瓷片沿着窗框的径向放置，所述的窗框外侧套有外水套，外水套上焊接有进水接头和出水接头，所述的窗框和外水套的左、右两端分别与左、右两侧的锥形窗体的圆形波导装配连接，锥形窗体的矩形波导连接有法兰，所述的右侧锥形窗体上安装有打火检测装置，通过左侧的锥形窗体将矩形波导逐渐过渡到圆形波导，再通过右侧的锥形窗体将圆形波导逐渐过渡到矩形波导。本发明具有微波性能优、真空密封度高、安全性高、可靠性大、对加工要求不苛刻、可一次性真空焊接等优点，适合真空系统普遍地应用。

Description

新型的高功率微波真空陶瓷窗
技术领域
    本发明涉及微波技术领域，尤其涉及一种新型的高功率微波真空陶瓷窗。
背景技术
目前，国内外真空微波传输系统越来越多，陶瓷窗是微波传输系统上非常关键的一个微波器件。它隔绝传输线的充气部分和真空部分，让微波能量无反射地通过，起到能量传输和气体密封的作用。一般陶瓷窗是由矩形波导口直接过渡到圆形波导，造成频带比较窄，在加工过程中，若出现稍微的尺寸偏差，就会引起严重的频偏，对加工的精度要求很苛刻；而且一般陶瓷窗采用的是Al2O3材料，这种材料的导热系数小，当大功率微波功率通过时，容易造成功率沉积，使陶瓷窗破裂；同时在陶瓷片上出现打火现象时，不能准确且迅速地被监测到进而采取一些行动来保护陶瓷窗不受损坏。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种新型的高功率微波真空陶瓷窗。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种新型的高功率微波真空陶瓷窗，包括有左、右对称放置的两个锥形窗体和中间位置的陶瓷片，所述的锥形窗体的开口小的一端是矩形波导，开口大的一端是圆形波导，且采用厚壁结构来增大热容量，所述的陶瓷片的外侧设有圆波导窗框，陶瓷片沿着窗框的径向放置，所述的窗框外侧套有外水套，外水套上焊接有进水接头和出水接头，冷却水从进水接头进入陶瓷窗水槽冷却陶瓷片，再从出水接头流出，所述的窗框和外水套的左、右两端分别与左、右两侧的锥形窗体的圆形波导装配连接，锥形窗体的矩形波导连接有法兰，通过左侧的锥形窗体将矩形波导逐渐过渡到圆形波导，再通过右侧的锥形窗体将圆形波导逐渐过渡到矩形波导，两端的矩形波导口分别比各侧的法兰要高出一定的距离，是为了使传输线上的微波器具有良好的电接触性，所述的右侧锥形窗体上安装有打火检测装置，一旦检测到陶瓷窗出现打火现象，控制系统就快速的采取行动，保护陶瓷窗不受损坏。
所述的打火检测装置方向正对陶瓷片的中心位置。
本发明的工作原理是：陶瓷片起到隔绝真空状态和大气状态的作用。整个陶瓷窗相当于一个LC选频电路，使微波在工作频率点附近的频带内能够完全通过，通过给出工作频率点、波导尺寸，计算出陶瓷片和窗体的一系列尺寸。
本发明的优点是：本发明由高导热系数材料构成的锥形窗体通过采用厚壁结构来增大热容量，继而减小陶瓷片上的温差，降低应力，减小陶瓷片破裂的概率，本发明具有微波性能优、真空密封度高、安全性高、可靠性大、对加工要求不苛刻、可一次性真空焊接等优点，适合真空系统普遍地应用。
附图说明
    图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种新型的高功率微波真空陶瓷窗，包括有左、右对称放置的两个锥形窗体1和中间位置的陶瓷片2，所述的锥形窗体1的开口小的一端是矩形波导，开口大的一端是圆形波导，且采用厚壁结构来增大热容量，所述的陶瓷片2的外侧设有圆波导窗框3，陶瓷片2沿着窗框3的径向放置，所述的窗框3外侧套有外水套4，外水套4上焊接有进水接头5和出水接头，冷却水从进水接头5进入陶瓷窗水槽冷却陶瓷片2，再从出水接头流出，所述的窗框3和外水套4的左、右两端分别与左、右两侧的锥形窗体1的圆形波导装配连接，锥形窗体1的矩形波导连接有法兰6，通过左侧的锥形窗体1将矩形波导逐渐过渡到圆形波导，再通过右侧的锥形窗体1将圆形波导逐渐过渡到矩形波导，两端的矩形波导口分别比各侧的法兰6要高出一定的距离，是为了使传输线上的微波器具有良好的电接触性，所述的右侧锥形窗体1上安装有打火检测装置7，一旦检测到陶瓷窗出现打火现象，控制系统就快速的采取行动，保护陶瓷窗不受损坏。
所述的打火检测装置7方向正对陶瓷片的中心位置。
对本发明进行250KW、1000s的高功率测试，陶瓷窗成功完成测试，没有出现任何问题，并且在有水冷却的情况下，陶瓷窗的温升较低。
当用照相机的闪光灯对着陶瓷窗进行模拟打火时，打火检测装置7能很快地检测出并作出反应，即使远离波导口一米左、右，仍能监测到“打火”现象。

Claims (2)

1.一种新型的高功率微波真空陶瓷窗，其特征在于：包括有左、右对称放置的两个锥形窗体和中间位置的陶瓷片，所述的锥形窗体的开口小的一端是矩形波导，开口大的一端是圆形波导，所述的陶瓷片的外侧设有圆波导窗框，陶瓷片沿着窗框的径向放置，所述的窗框外侧套有外水套，外水套上焊接有进水接头和出水接头，所述的窗框和外水套的左、右两端分别与左、右两侧的锥形窗体的圆形波导装配连接，锥形窗体的矩形波导连接有法兰，所述的右侧锥形窗体上安装有打火检测装置，通过左侧的锥形窗体将矩形波导逐渐过渡到圆形波导，再通过右侧的锥形窗体将圆形波导逐渐过渡到矩形波导。
2.根据权利要求1所述的新型的高功率微波真空陶瓷窗，其特征在于：所述的打火检测装置方向正对陶瓷片的中心位置。
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