CN108933069A - 传输太赫兹波输能窗 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种传输太赫兹波输能窗，该传输太赫兹波输能窗包括：窗底座、窗外封接筒、上封接环、下封接环和云母介质片，上封接环、云母介质片、下封接环和窗底座自上而下同轴设置；窗外封接筒的内顶部与其同轴固接有压紧环，窗外封接筒的下端固定套设于窗底座的上端，压紧环压紧于上封接环以限制上封接环、下封接环和云母介质片的移动。该传输太赫兹波输能窗具有强度高、高频能量传输效率高以及损耗小的特点。

Description

传输太赫兹波输能窗

技术领域

本发明涉及微波传输，具体地涉及传输太赫兹波输能窗。

背景技术

太赫兹频率介于微波与红外之间，其系统兼顾电子学系统和光学系统的优势，被誉为继微波、光波后人类进一步认知世界、自然的“第三只眼睛”。近年来我所研制的太赫兹真空返波管器件技术得到快速发展，260GHz频段功率输出300mW以上，340GHz频段功率输出50mW以上，在能量传输技术方面，目前采用玻璃与云母材料封接结构的输能窗，该结构在后续的整管焊接方面存在玻璃容易炸裂问题，同时整管在排气过程中烘烤温度由于玻璃软化点的限制不能过高，导致返波管内残留气体较多真空度差，影响整管寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种传输太赫兹波输能窗，该传输太赫兹波输能窗具有强度高、高频能量传输效率高以及损耗小的特点。

为了实现上述目的，本发明提供了一种传输太赫兹波输能窗，该传输太赫兹波输能窗包括：窗底座、窗外封接筒、上封接环、下封接环和云母介质片，所述上封接环、云母介质片、下封接环和窗底座自上而下同轴设置；所述窗外封接筒的内顶部与其同轴固接有压紧环，所述窗外封接筒的下端固定套设于所述窗底座的上端，所述压紧环压紧于所述上封接环以限制所述上封接环、下封接环和云母介质片的移动。

优选地，所述上封接环、下封接环和云母介质片的外径与所述窗外封接筒的内径相同。

优选地，所述上封接环、下封接环和压紧环的内径相同。

优选地，所述上封接环和下封接环的材质为金属钛。

优选地，所述窗底座、窗外封接筒和的压紧环的材质为无氧铜。

优选地，所述窗底座的内底部和外底部均设置有台阶；所述窗底座的内径位于所述台阶的位置自上而下逐渐减小，所述窗底座的外径位于所述台阶的位置自上而下逐渐增大。

优选地，所述云母介质片的材质为人造合成云母。

优选地，所述云母介质片的厚度为0.03-0.1mm。

优选地，所述云母介质片采用钛银铜法进行金属化处理。

优选地，所述云母介质片的上、下端沿周缘1～3mm处均匀涂覆有钛银铜膏剂。

根据上述技术方案，本发明中所述上封接环、云母介质片、下封接环和窗底座自上而下同轴设置；所述窗外封接筒的内顶部与其同轴固接有压紧环，所述窗外封接筒的下端固定套设于所述窗底座的上端，所述压紧环压紧于所述上封接环以限制所述上封接环、下封接环和云母介质片的移动。从而与传统技术相比，一方面，可以有效的通过上封接环和下封接环对云母介质片实现压紧，提高装配强度，另一方面，由于避免了使用传统的玻璃作为封接云母介质片的材料，使得高频能量传输效率高以及损耗减小。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明中传输太赫兹波输能窗的一种优选实施方式的剖视图。

附图标记说明

1窗底座 2窗外封接筒

3上封接环 4下封接环

5云母介质片

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，“上下左右、前后内外”等包含在术语中的方位词仅代表该术语在常规使用状态下的方位，或为本领域技术人员理解的俗称，而不应视为对该术语的限制。

参见图1所示的传输太赫兹波输能窗，该传输太赫兹波输能窗包括：窗底座1、窗外封接筒2、上封接环3、下封接环4和云母介质片5，所述上封接环3、云母介质片5、下封接环4和窗底座1自上而下同轴设置；所述窗外封接筒2的内顶部与其同轴固接有压紧环，所述窗外封接筒2的下端固定套设于所述窗底座1的上端，所述压紧环压紧于所述上封接环3以限制所述上封接环3、下封接环4和云母介质片5的移动。

通过上述技术方案的实施，所述上封接环3、云母介质片5、下封接环4和窗底座1自上而下同轴设置；所述窗外封接筒2的内顶部与其同轴固接有压紧环，所述窗外封接筒2的下端固定套设于所述窗底座1的上端，所述压紧环压紧于所述上封接环3以限制所述上封接环3、下封接环4和云母介质片5的移动。从而与传统技术相比，一方面，可以有效的通过上封接环3和下封接环4对云母介质片5实现压紧，提高装配强度，另一方面，由于避免了使用传统的玻璃作为封接云母介质片5的材料，使得高频能量传输效率高以及损耗减小。

在该实施方式中，为了进一步增加上封接环3、下封接环4和云母介质片5的稳定性，优选地，所述上封接环3、下封接环4和云母介质片5的外径与所述窗外封接筒2的内径相同。

在该实施方式中，为了进一步的增加太赫兹波的传输效果，优选地，所述上封接环3、下封接环4和压紧环的内径相同。

在该实施方式中，为了进一步增加上封接环3和下封接环4的耐高温性能，优选地，所述上封接环3和下封接环4的材质为金属钛。

在该实施方式中，为了进一步增加窗底座1、窗外封接筒2和的压紧环的加工性能和耐腐蚀性能，优选地，所述窗底座1、窗外封接筒2和的压紧环的材质为无氧铜。

在该实施方式中，为了增加窗底座1的连接强度，优选地，所述窗底座1的内底部和外底部均设置有台阶；所述窗底座1的内径位于所述台阶的位置自上而下逐渐减小，所述窗底座1的外径位于所述台阶的位置自上而下逐渐增大。台阶用于增加窗底座1强度并与需要焊接的部件进行连接转接。

在该实施方式中，由于云母介质片5用于高频能量波束与外界转接波导的能量耦合，为了使用介电常数优良的云母介质片5，优选地，所述云母介质片5的材质为人造合成云母。

在该实施方式中，为了进一步提高太赫兹波的传输效果，优选地，所述云母介质片5的厚度为0.03-0.1mm。

在该实施方式中，为便于对云母介质片5的进一步焊接，优选地，所述云母介质片5采用钛银铜法进行金属化处理。

在该实施方式中，为进一步提高焊接合格率，优选地，所述云母介质片5的上、下端沿周缘1～3mm处均匀涂覆有钛银铜膏剂。在涂覆钛银铜膏剂后将上封接环3、下封接环4和云母介质片5进行封装，而后采用银基焊料通过真空钎焊炉经过高温钎焊实现封接，焊接合格率高。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种传输太赫兹波输能窗，其特征在于，所述传输太赫兹波输能窗包括：窗底座(1)、窗外封接筒(2)、上封接环(3)、下封接环(4)和云母介质片(5)，所述上封接环(3)、云母介质片(5)、下封接环(4)和窗底座(1)自上而下同轴设置；

所述窗外封接筒(2)的内顶部与其同轴固接有压紧环，所述窗外封接筒(2)的下端固定套设于所述窗底座(1)的上端，所述压紧环压紧于所述上封接环(3)以限制所述上封接环(3)、下封接环(4)和云母介质片(5)的移动。

2.根据权利要求1所述的传输太赫兹波输能窗，其特征在于，所述上封接环(3)、下封接环(4)和云母介质片(5)的外径与所述窗外封接筒(2)的内径相同。

3.根据权利要求1或2所述的传输太赫兹波输能窗，其特征在于，所述上封接环(3)、下封接环(4)和压紧环的内径相同。

4.根据权利要求3所述的传输太赫兹波输能窗，其特征在于，所述上封接环(3)和下封接环(4)的材质为金属钛。

5.根据权利要求1所述的传输太赫兹波输能窗，其特征在于，所述窗底座(1)、窗外封接筒(2)和的压紧环的材质为无氧铜。

6.根据权利要求1或5所述的传输太赫兹波输能窗，其特征在于，所述窗底座(1)的内底部和外底部均设置有台阶；

所述窗底座(1)的内径位于所述台阶的位置自上而下逐渐减小，所述窗底座(1)的外径位于所述台阶的位置自上而下逐渐增大。

7.根据权利要求1所述的传输太赫兹波输能窗，其特征在于，所述云母介质片(5)的材质为人造合成云母。

8.根据权利要求7所述的传输太赫兹波输能窗，其特征在于，所述云母介质片(5)的厚度为0.03-0.1mm。

9.根据权利要求7或8所述的传输太赫兹波输能窗，其特征在于，所述云母介质片(5)采用钛银铜法进行金属化处理。

10.根据权利要求9所述的传输太赫兹波输能窗，其特征在于，所述云母介质片(5)的上、下端沿周缘1～3mm处均匀涂覆有钛银铜膏剂。