CN202678274U - 一种大功率速调管高平均输出功率的盒型输出窗 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种大功率速调管高平均输出功率的盒型输出窗，包括两端焊有波导法兰⑶和外套筒⑵的输出窗体⑴，所述的输出窗体⑴由陶瓷窗片⑷和内套筒⑹组成，其特征在于：所述的输出窗体⑴外还设有水套⑻，水套⑻由内套筒⑹和外套筒⑵组成；其优点是：输出窗能承受高平均输出功率，杜绝了由于输出窗的损坏而使速调管早期失效的情况,大大减少了因窗片炸裂造成的速调管报废，进而节约了成本，工作效率和经济效益也得到了显著提高。
Description
技术领域
本实用新型涉及速调管技术领域，具体地指一种大功率速调管高平均输出功率的盒型输出窗。
背景技术
目前，在大功率速调管中，输出窗的击穿是引起速调管失效的主要原因之一，严重影响速调管的可靠性、稳定性和寿命；在辐照行业要求速调管有高的平均输出功率，以前的速调管输出窗大多都采用自然冷却，如果提高速调管的平均输出功率，那么窗片上的温度，特别是窗片中心的温度，就会升高，超过所能承受的温度后窗片就会因热应力而炸裂。由于外面的波导系统也是真空状态，因此，炸裂不是很严重的速调管还能勉强工作一段时间。但是此种状态下速调管的运行状态就不是很稳定，直接影响速调管的使用寿命。
实用新型内容
本实用新型的目的就是要提供一种结构简单、使用寿命长的大功率速调管高平均输出功率的盒型输出窗。
为实现上述目的，本实用新型所设计的一种大功率速调管高平均输
出功率的盒型输出窗，包括两端焊有波导法兰3和外套筒2的输出窗体1，所述的输出窗体1由陶瓷窗片4和内套筒6组成，其特征在于：所述的输出窗体1外还设有水套8，水套8由内套筒6和外套筒2组成。
为了很好的抑制二次电子倍增效应，所述的陶瓷窗片4上覆有TiN膜；为了使方-圆波导过渡处的电场分布比较均匀，防止输出窗陶瓷片被击穿，所述的波导法兰3设有标准矩形波导开口，四边倒角半径R≥3mm，相邻两边的R结合部分逐步缩小并圆滑过渡，R部分的光洁度优于0.8。
本实用新型的优点在于：输出窗能承受高平均输出功率，杜绝了由于输出窗的损坏而使速调管早期失效的情况,大大减少了因窗片炸裂造成的速调管报废，进而节约了成本，工作效率和经济效益也得到了显著提高。
附图说明
图1为一种大功率速调管高平均输出功率的盒型输出窗的结构示意图；
图2为图1中的波导法兰的结构示意图。
图3为波导法兰俯视图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述：
如图1至图3所示，输出窗体1的两端经波导法兰3分别与速调管和输出波导系统连接，输出窗体1的外面钎焊有外套筒2，冷却水在外套筒2和内套筒6之间通过，对输出窗体1的内套筒6直接进行冷却,输出窗体1的内套筒6采用铁白铜、镍铜合金或封接合金材料制成。输出窗体1由陶瓷窗片4和内套筒6用铜焊料5钎焊封接；窗体的陶瓷窗片用含量为97%氧化铝材料制成，对陶瓷窗片4的两面进行溅TiN处理，溅TiN膜处理能很好的抑制二次电子倍增效应。TiN膜的厚度与不同的工作频率和输出功率有关，一般控制在50～100
左右。TiN膜太薄则不能抑制二次电子发射，太厚其欧姆损耗太大；波导法兰3有标准矩形波导开口，四边倒角半径R不小于3mm，且相邻两边的R结合部分7应逐步缩小并圆滑过渡。
输出窗体1的外面钎焊有外套筒2，冷却水在外套筒2和内套筒6之间通过，对输出窗体1的内套筒6直接进行冷却。可以带走陶瓷窗片4由于材料介电损耗和二次电子倍增效应而产生的热量，防止陶瓷窗片4中心和边缘的温差太大产生很大的热应力。
输出窗体1由陶瓷窗片4和内套筒6用铜焊料5钎焊封接，焊料采用流淌性不好的铜焊料5（1083℃）。由于陶瓷窗片4在金属化过程中，金属化层有可能会蔓延到陶瓷窗片表面的非金属化部分，如果选用流淌性好的焊料时就会使焊料流淌到焊接面附近的非焊接陶瓷窗片表面。
波导法兰3有标准矩形波导开口，四边倒角半径R不小于3mm，且相邻两边的R结合部分7应逐步缩小并圆滑过渡，倒角R的角度选取合理，就 会使方-圆波导过渡处的电场分布比较均匀，该处的反射系数也会降低，否则就会使局部电场强度增加，导致高频打火，使输出窗陶瓷片击穿，甚至损坏。
经试验，我公司生产的某型号大功率速调管，脉冲功率25MW左右，平均输出功率20KW，改进前运行寿命指标确定在4000小时左右。其中有相当一部分还没有达到4000小时就由于陶瓷窗片的击穿而损坏，在对输出窗逐步进行了以上的设计改进，并严格控制了工艺过程，该产品的运行寿命可以达到1万小时以上。
上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种大功率速调管高平均输出功率的盒型输出窗，包括两端焊有波导法兰⑶和外套筒⑵的输出窗体⑴，所述的输出窗体⑴由陶瓷窗片⑷和内套筒⑹组成，其特征在于：所述的输出窗体⑴外还设有水套⑻，水套⑻由内套筒⑹和外套筒⑵组成。
2.根据权利要求1所述的一种大功率速调管高平均输出功率的盒型输出窗，其特征在于：所述的陶瓷窗片⑷上覆有TiN膜。
3. 根据权利要求1所述的一种大功率速调管高平均输出功率的盒型输出窗，其特征在于：所述的波导法兰⑶设有标准矩形波导开口，四边倒角半径R≥3mm，相邻两边的R结合部分逐步缩小并圆滑过渡，R部分的光洁度优于0.8。
4. 根据权利要求1至3中任意一项所述的一种大功率速调管高平均输出功率的盒型输出窗，其特征在于：所述的陶瓷窗片⑷和内套筒⑹之间的焊料为铜焊料⑸。
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