CN205723434U - 一种应用于太赫兹器件的输能窗 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种应用于太赫兹器件的输能窗，包括依次相连的法兰盘、玻璃环和能量传输介质片；所述法兰盘的一端用于与太赫兹器件的输出部件连接、另一端与玻璃环的一端相连，所述法兰盘另一端的连接部表面设有氧化亚铜层，所述玻璃环的一端高温软化后包裹于法兰盘另一端的连接部；所述能量传输介质片用于太赫兹波束与外界转接波导的能量耦合、和玻璃环连接处采用低温玻璃粉膏剂进行密封后烘干。本实用新型提供一种应用于太赫兹器件的输能窗，具有结构简单、制作工艺方便，且工艺可重复性好，焊接合格率高、同时还具有高频能量传输效率高、损耗小的特点，实现与外界转接波导方便连接，可直接将能量耦合到波导中进行能量传输。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种应用于太赫兹器件的输能窗，属于太赫兹高频器件制造领域。
背景技术
为了适应新的国际战略格局和世界军事技术发展趋势，战场环境中的密集的电磁信号，复杂的信号特征都对军用电子技术和信息技术的发展提出了极高的要求，仅靠某一频段的微波器件已经无法满足军事设备发展的需求，这就促使人们去探索、开发新的频谱资源。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”。居于此太赫兹波引起了人们的重视，太赫兹器件技术得到世界各国相关科研机构许多专家的关注和研究。本实用新型是在开发太赫兹器件的背景下发明的适用于太赫兹波束能量传输的输能窗。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种应用于太赫兹器件的输能窗，具有结构简单、制作工艺方便，且工艺可重复性好，焊接合格率高、同时还具有高频能量传输效率高、损耗小的特点，实现与外界转接波导方便连接，可直接将能量耦合到波导中进行能量传输，极具有产业上的利用价值。
为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：
一种应用于太赫兹器件的输能窗，包括依次相连的法兰盘、玻璃环和能量传输介质片。
其中，所述法兰盘的一端用于与太赫兹器件的输出部件连接、另一端与玻璃环的一端相连，所述法兰盘另一端的连接部表面设有氧化亚铜层，所述玻璃环的一端高温软化后包裹于法兰盘另一端的连接部。
而且，所述能量传输介质片用于太赫兹波束与外界转接波导的能量耦合、和玻璃环连接处采用低温玻璃粉膏剂进行密封后烘干。
本实用新型进一步设置为：所述法兰盘采用无氧铜材料。
本实用新型进一步设置为：所述玻璃环采用钼组玻璃。
本实用新型进一步设置为：所述能量传输介质片采用人造合成云母，所述人造合成云母厚度为0.05mm~0.1mm。
本实用新型进一步设置为：所述氧化亚铜层的厚度小于0.1um。
本实用新型进一步设置为：所述法兰盘另一端的连接部截面为刀尖结构。
本实用新型进一步设置为：所述低温玻璃粉膏剂采用质量比1:1比例将低温玻璃粉与硝棉溶液配制成的膏剂。
与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果是：
具有结构简单、制作工艺方便，且工艺可重复性好，焊接合格率高、同时还具有高频能量传输效率高、损耗小的优点；实现与外界转接波导方便连接，可直接将能量耦合到波导中进行能量传输。通过氧化亚铜层的设置可以防止法兰盘腐蚀，同时增加了输能窗在使用过程中的稳定性；通过低温玻璃粉膏剂的设置，增加了玻璃环和能量传输介质片之间的密封性，保证其真空气密性；采用人造合成云母可以进行批量低成本生产，且不会出现产品参差不齐的现象。
上述内容仅是本实用新型技术方案的概述，为了更清楚的了解本实用新型的技术手段，下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。
附图说明
图1为本实用新型一种应用于太赫兹器件的输能窗的结构示意图；
图2为本实用新型一种应用于太赫兹器件的输能窗中法兰盘的结构示意图；
图3为本实用新型一种应用于太赫兹器件的输能窗中玻璃环的结构示意图；
图4为本实用新型一种应用于太赫兹器件的输能窗中能量传输介质片的结构示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图，对本实用新型作进一步的说明。
如图1、图2、图3及图4所示，一种应用于太赫兹器件的输能窗，包括依次相连的法兰盘1、玻璃环2和能量传输介质片3。
所述法兰盘1的一端用于与太赫兹器件的输出部件连接、另一端与玻璃环2的一端相连，所述法兰盘1另一端的连接部表面设有氧化亚铜层，所述玻璃环2的一端高温软化后包裹于法兰盘1另一端的连接部；所述能量传输介质片3用于太赫兹波束与外界转接波导的能量耦合、和玻璃环2连接处采用低温玻璃粉膏剂4进行密封后烘干。
进一步的，所述法兰盘1采用无氧铜材料。
进一步的，所述玻璃环2采用钼组玻璃。
进一步的，所述能量传输介质片3采用人造合成云母，所述人造合成云母厚度为0.05mm~0.1mm。采用人造合成云母可以进行批量低成本生产，且不会出现产品参差不齐的现象。
进一步的，所述氧化亚铜层的厚度小于0.1um。
进一步的，所述法兰盘1另一端的连接部截面为刀尖结构。
进一步的，所述低温玻璃粉膏剂4采用质量比1:1比例将低温玻璃粉与硝棉溶液配制成的膏剂。
本实用新型提供的一种应用于太赫兹器件的输能窗的焊接工艺及步骤叙述如下：
第一步：法兰盘与玻璃环封接。
将法兰盘与玻璃环安装到玻璃封接车床上，调节法兰盘与玻璃环同心度达到0.05mm ~0.1mm；调节气枪火焰，将火焰对准法兰盘的另一端进行烘烤，温度控制在750℃~950℃，时间20s~40s，使得法兰盘焊接表面生成一层不厚于0.1um的氧化亚铜层，通过氧化亚铜层的设置可以防止法兰盘腐蚀，同时增加了输能窗在使用过程中的稳定性；同时移动玻璃封接车床行程将玻璃环移动到距离法兰盘封接处2mm~3mm处，调整火焰面积使其同时能烘烤到法兰盘和玻璃环，待玻璃环达到软化点后，再次移动玻璃封接车床行程使得玻璃环的一端包裹住法兰盘的另一端1mm~2mm；调整火焰大小，控制法兰盘与玻璃环封接处温度480℃~600℃对其进行退火处理，时间控制在60s~120s之间，消除封接应力，提高封接可靠性。
第二步：玻璃环与能量传输介质片封接面涂覆低温玻璃粉膏剂。
按质量比1:1比例将低温玻璃粉与硝棉溶液配制成粘度合适的低温玻璃粉膏剂；在玻璃环的端面涂覆一层配置好的低温玻璃粉膏剂，厚度控制在0.06mm~0.1mm，然后将能量传输介质片放置到已经涂覆低温玻璃粉膏剂的玻璃环上并压实平整确保能量传输介质片与玻璃环连接处的密封性，再次在能量传输介质片与玻璃环的接触边缘处涂覆厚度约0.5mm的膏剂，进一步确保能量传输介质片与玻璃环连接处的密封性，保证其真空气密性；最后将涂覆好膏剂的输能窗组件放入烘箱进行烘干处理，工艺规范为110℃~150℃，保温30min~45min。
第三步：玻璃环与能量传输介质片封接。
将上步烘干后的组件放入马弗炉中进行烧结，烧结工艺规范为：
室温→100min升到360℃（保温20min）→30min升到450℃（保温30min）→150min降到100℃断加热烧结结束后，玻璃环与能量传输介质片即完成封接。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何的简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (7)
1.一种应用于太赫兹器件的输能窗，其特征在于：包括依次相连的法兰盘、玻璃环和能量传输介质片；
所述法兰盘的一端用于与太赫兹器件的输出部件连接、另一端与玻璃环的一端相连，所述法兰盘另一端的连接部表面设有氧化亚铜层，所述玻璃环的一端高温软化后包裹于法兰盘另一端的连接部；
所述能量传输介质片用于太赫兹波束与外界转接波导的能量耦合、和玻璃环连接处采用低温玻璃粉膏剂进行密封后烘干。
2.根据权利要求1所述的一种应用于太赫兹器件的输能窗，其特征在于：所述法兰盘采用无氧铜材料。
3.根据权利要求1所述的一种应用于太赫兹器件的输能窗，其特征在于：所述玻璃环采用钼组玻璃。
4.根据权利要求1所述的一种应用于太赫兹器件的输能窗，其特征在于：所述能量传输介质片采用人造合成云母，所述人造合成云母厚度为0.05mm~0.1mm。
5.根据权利要求1所述的一种应用于太赫兹器件的输能窗，其特征在于：所述氧化亚铜层的厚度小于0.1um。
6.根据权利要求1所述的一种应用于太赫兹器件的输能窗，其特征在于：所述法兰盘另一端的连接部截面为刀尖结构。
7.根据权利要求1所述的一种应用于太赫兹器件的输能窗，其特征在于：所述低温玻璃粉膏剂采用质量比1:1比例将低温玻璃粉与硝棉溶液配制成的膏剂。
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Cited By (2)
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| CN111863570A (zh) * | 2020-06-05 | 2020-10-30 | 西华大学 | 一种带刀口密封单晶金刚石输能窗、密封件及其制备方法 |
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