CN108718012A - 无磁性的超高真空微波连接器 - Google Patents

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吕德胜
黄艺梅
任伟
刘亮
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Abstract

本发明提供一种适用于超高真空腔与外界相连的无磁微波连接器，包括外部接头，内部接头，外部同轴介质，内部同轴介质，外部导体卡子，内部导体卡子，钛导体芯，陶瓷介质，主体外壳；所有材料均不含磁性，满足部分物理实验在真空腔内部保持磁场均匀的要求；本发明可直接用于超高真空腔内外微波信号传输，该发明直接与同轴电缆相连接，无需调节，显著提高操作效率；并通过真空密封焊接，保证密封性能，满足真空实验所需要的真空度与压强值。

Description

无磁性的超高真空微波连接器
技术领域
本发明属于微波同轴接头领域，更具体的，涉及一种无磁性的超高真空微波连接器。
技术背景
随着科技的发展，越来越多的科学实验要求在真空环境下进行，真空腔是一种常见的人为制造的真空环境。在涉及真空腔操作的科学实验中，对无磁性和真空密封度的要求很高，真空度一般在10-7Pa以上。当实验中需要将微波注入至真空腔内时，就需要真空微波接头，并要求真空微波接头也配合实验要求达到严格的无磁性与超高真空密封性，因此，使用无磁材料制作的超高真空微波接头在相关科学实验中是非常必要的。
为满足微波真空实验中基本的无磁性要求，接头的材料均采用无磁性材料。
现有的超高真空微波接头存在以下缺陷或不足：多数接头为满足超高真空密封的无磁条件与阻抗匹配调节而设计复杂，过渡件数量过多，导致各种结构之间的配合调节起来步骤繁琐，微波泄露较大，在具体的科学实
验中使用起来操作不便。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明提供一种无磁性的超高真空微波连接器。使用前无需调节，且微波泄露较少。
为实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：
一种无磁性的超高真空微波连接器，其特点在于：包括同轴的外部接头、内部接头、外部同轴介质、内部同轴介质、外部导体卡子、内部导体卡子、钛导体芯、陶瓷介质和主体外壳；
所述主体外壳的上端连接有所述的外部接头，所述主体外壳的下端罩连接有所述的内部接头，所述主体外壳的中间挖空，并填充有所述的陶瓷介质，该陶瓷介质的中轴部分留有空隙，供所述的钛导体芯放置，该钛导体芯的上端由外部导体卡子包裹，该钛导体芯的下端由内部导体卡子包裹，且外部导体卡子由外部同轴介质包裹，内部导体卡子由内部同轴介质包裹，所述的外部同轴介质由外部接头包裹，所述的内部同轴介质由内部接头包裹。
所述的陶瓷介质采用相对介电常数为9的三氧化二铝陶瓷材料。
所述的外部接头、内部接头、外部内导体卡子、内部内导体卡子、钛导体芯和主体外壳均采用钛合金材料。
所述的外部同轴介质和内部同轴介质采用聚四氟乙烯材料。
所述的陶瓷介质的中轴部分的空隙直径与所述的钛导体芯的直径相适配。
所述的陶瓷介质的中轴部分的空隙直径为1mm，所述的钛导体芯的直径为1mm。
在所述的外部接头和内部接头的端部均分布有外螺纹，用于与真空实验中所需的同轴电缆之间，螺纹连接。
本发明的有益效果为：
1、通过对各个组件尺寸的控制，使接头的匹配阻抗达到50欧姆或75欧姆，并且安装使用过程中，无需调节可直接使用。
2、主体外壳与真空腔壁通过真空焊接保证真空密封度，微波泄露较小，使接头适用于超高真空环境下的科学实验。
附图说明
图1是本发明无磁性的超高真空微波连接器的主视图
图2是图1沿A-A方向的剖视图
具体实施方式
下面结合实例和附图对本发明作进一步说明，但不应以此限制本发明的保护范围。
一种超高真空无磁微波连接器，包括真空外部接头1，真空内部接头2，真空外部同轴介质3，真空外部同轴介质4，真空外部内导体卡子5，真空内部内导体卡子6，钛导体芯7，陶瓷介质8，主体外壳9，所述材料均不含磁性，本发明是为达到在无磁且保证超高真空密封的情况下将大气微波传入至真空腔中，并保证微波信号无损耗地通过。
所述主体外壳9竖直放置，主体外壳的上端罩着的是外部接头1，下端对称反向放置着内部接头2，主体外壳的中间是被挖空的，内径为12mm，挖空的部分填放着陶瓷介质8，陶瓷介质的中轴部分留有直径为1mm的空隙，用来填放钛导体芯7，钛导体芯的上下两端由外部导体卡子5和内部导体卡子6包裹着，且外部导体卡子5又被外部同轴介质3包裹，内部导体卡子6由内部导体卡子6包裹。外部同轴介质3位于外部接头1内，内部同轴介质4位于内部接头2内。外部接头1与内部接头2的端部有外螺纹，这样方便与外部的同轴电缆连接，外部接头1、内部接头2、外部同轴介质3、内部同轴介质4、外部导体卡子5、内部导体卡子6、钛导体芯7、陶瓷介质8和主体外壳9的轴心都在同一条直线上。内外部接头与主体外壳的连接处有伸出来的小台阶便于他们之间的同轴定位，接头与主体外壳之间为胶粘或焊接，钛导体芯上端外圈留有一圈小台阶方便真空外部导体卡子和陶瓷介质来卡住钛导体芯，实现钛导体芯的位置固定；真空外部接头端部设置有外螺纹，方便实现与同轴电缆的直接连接，主体外壳与真空腔壁焊接，使用时直接将同轴电缆与接头端部通过螺纹相连接即可。

Claims (7)

1.一种无磁性的超高真空微波连接器，其特征在于：包括同轴的外部接头(1)、内部接头(2)、外部同轴介质(3)、内部同轴介质(4)、外部导体卡子(5)、内部导体卡子(6)、钛导体芯(7)、陶瓷介质(8)和主体外壳(9)；
所述主体外壳(9)的上端连接有所述的外部接头(1)，所述主体外壳(9)的下端罩连接有所述的内部接头(2)，所述主体外壳(9)的中间挖空，并填充有所述的陶瓷介质(8)，该陶瓷介质(8)的中轴部分留有空隙，供所述的钛导体芯(7)放置，该钛导体芯(7)的上端由外部导体卡子(5)包裹，该钛导体芯(7)的下端由内部导体卡子(6)包裹，且外部导体卡子(5)由外部同轴介质(3)包裹，内部导体卡子(6)由内部同轴介质(4)包裹，所述的外部同轴介质(3)由外部接头(1)包裹，所述的内部同轴介质(4)由内部接头(2)包裹。
2.如权利要求1所述的无磁性的超高真空微波连接器，其特征在于：所述的陶瓷介质(8)采用相对介电常数为9的三氧化二铝陶瓷材料。
3.如权利要求1所述的无磁性的超高真空微波连接器，其特征在于：所述的外部接头(1)、内部接头(2)、外部内导体卡子(5)、内部内导体卡子(6)、钛导体芯(7)和主体外壳(9)均采用钛合金材料。
4.如权利要求1所述的无磁性的超高真空微波连接器，其特征在于：所述的外部同轴介质(3)和内部同轴介质(4)采用聚四氟乙烯材料。
5.如权利要求1所述的无磁性的超高真空微波连接器，其特征在于：所述的陶瓷介质(8)的中轴部分的空隙直径与所述的钛导体芯(7)的直径相适配。
6.如权利要求5所述的无磁性的超高真空微波连接器，其特征在于：所述的陶瓷介质(8)的中轴部分的空隙直径为1mm，所述的钛导体芯(7)的直径为1mm。
7.如权利要求1所述的无磁性的超高真空微波连接器，其特征在于：在所述的外部接头(1)和内部接头(2)的端部均分布有外螺纹。
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