基于蓝宝石的脉冲大功率微波透射窗制造技术

技术编号:18368730 阅读:26 留言:0更新日期:2018-07-05 11:39
基于蓝宝石的脉冲大功率微波透射窗,包括水套3,水套3为圆环型结构,其外部安装入水口4与出水口5、在其内部有蓝宝石1与可阀材料2,可阀材料2焊接水套3内部,而蓝宝石1的边缘焊接在可阀材料2上;水套3的前后两端分别安装右侧圆法兰6与左侧圆法兰9,而左侧圆法兰9安装左侧矩形法兰7,右侧圆法兰6右侧安装右侧矩形法兰10,在左侧矩形法兰7上有打火检测口8水套3为不锈钢材料。

High power microwave transmission window based on sapphire

The pulse high-power microwave transmission window based on sapphire, including the water jacket 3, the water jacket 3 is a circular ring structure, the external installation of the inlet 4 and the outlet 5, the sapphire 1 and the valve material 2 inside, the valve material 2 to weld the water jacket 3, and the sapphire 1 edge welded on the valve material 2; the two ends of the water jacket 3 are separately installed at both ends. The right round flange 6 and the left round flange 9, and the left round flange 9 with the left rectangular flange 7, the right round flange 6 on the right of the right rectangular flange 10, on the left rectangular flange 7 with the fire detection mouth 8 water jacket 3 for stainless steel material.

【技术实现步骤摘要】
基于蓝宝石的脉冲大功率微波透射窗
本专利技术属于透射窗领域,具体涉及基于蓝宝石的脉冲大功率微波透射窗。
技术介绍
低杂波电流驱动(LHCD)是托卡马克维持长脉冲稳态运行的一种重要的非感应电流驱动手段。波源输出的微波功率经过波导传输线,最后通过低杂波天线耦合到等离子体中。由于托卡马克内部处于高真空状态,通常需要在传输线与低杂波天线之间安装微波透射窗,起到隔离真空以及高功率传输的目的。HL-2A装置的3.7GHzLHCD系统,高传输,低损耗的微波透射窗是必不可少的。低混杂波加热系统对微波透射窗的要求:低反射,高透过率。真空隔离,能承受250kW/2s微波功率。有效水冷。具备窗片打火监测能力。目前大多数微波窗都采用氧化铍陶瓷材料作为透波介质,但由于其高毒性给加工,测试和维护都带来了较大麻烦。对于HL-2A装置的低混杂波系统,由于其单炮运行时间较短,对窗片造成的热应力也相应降低,因此蓝宝石的应用也成为了可能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供了一种适合LHCD传输线系统的蓝宝石微波透射窗。主要解决窗片温升的问题。由于蓝宝石材料导热性能较好并且无毒,是窗口材料的可靠选择。本专利技术的技术方案如下:一种基于蓝宝石的脉冲大功率微波透射窗,包括水套,其外部安装入水口与出水口、在其内部有蓝宝石与可阀材料,可阀材料焊接水套内部,而蓝宝石的边缘焊接在可阀材料上;水套的前后两端分别安装右侧圆法兰与左侧圆法兰,而左侧圆法兰安装左侧矩形法兰,右侧圆法兰右侧安装右侧矩形法兰。所述水套为圆环型结构。在左侧矩形法兰上有打火检测口。所述水套为不锈钢材料。所述可阀材料与蓝宝石具有相近的热膨胀系数。本专利技术的显著效果在于:经过边缘金属化后,蓝宝石窗片与具有相近热膨胀系数的可阀材料进行真空焊接,达到窗片两侧气密封的目的。利用阻抗匹配法以及优化软件合理设计窗片以及窗体尺寸,有效降低反射系数以及窗片损耗。采用边缘水冷结构对蓝宝石窗片进行冷却,防止能量过多沉积导致窗片破损。矩形波导窄边开口用于监测窗片打火情况。附图说明图1是本专利技术所述的基于蓝宝石的脉冲大功率微波透射窗示意图。图2是本专利技术所述的基于蓝宝石的脉冲大功率微波透射窗立体示意图。图中:1蓝宝石、2可阀材料、3水套、4入水口、5出水口、6右侧圆法兰、7左侧矩形法兰、8打火检测口、9左侧圆法兰、10右侧矩形法兰。具体实施方式基于蓝宝石的脉冲大功率微波透射窗,包括水套3,水套3为圆环型结构,其外部安装入水口4与出水口5、在其内部有蓝宝石1与可阀材料2,可阀材料2焊接水套3内部,而蓝宝石1的边缘焊接在可阀材料2上;水套3的前后两端分别安装右侧圆法兰6与左侧圆法兰9,而左侧圆法兰9安装左侧矩形法兰7,右侧圆法兰6右侧安装右侧矩形法兰10,在左侧矩形法兰7上有打火检测口8。水套3为不锈钢材料。本专利技术是基于蓝宝石的脉冲大功率微波透射窗,承受的脉冲功率达到250kW,脉冲宽度达到2s,脉冲能量达到500kJ,蓝宝石材料微波损耗角正切较小,沉积在蓝宝石中的能量可以很快被边缘冷却水带走。本文档来自技高网...
基于蓝宝石的脉冲大功率微波透射窗

【技术保护点】
1.一种基于蓝宝石的脉冲大功率微波透射窗,其特征在于:包括水套(3),其外部安装入水口(4)与出水口(5)、在其内部有蓝宝石(1)与可阀材料(2),可阀材料(2)焊接水套(3)内部,而蓝宝石(1)的边缘焊接在可阀材料(2)上;水套(3)的前后两端分别安装右侧圆法兰(6)与左侧圆法兰(9),而左侧圆法兰(9)安装左侧矩形法兰(7),右侧圆法兰(6)右侧安装右侧矩形法兰(10)。

【技术特征摘要】
1.一种基于蓝宝石的脉冲大功率微波透射窗,其特征在于:包括水套(3),其外部安装入水口(4)与出水口(5)、在其内部有蓝宝石(1)与可阀材料(2),可阀材料(2)焊接水套(3)内部,而蓝宝石(1)的边缘焊接在可阀材料(2)上;水套(3)的前后两端分别安装右侧圆法兰(6)与左侧圆法兰(9),而左侧圆法兰(9)安装左侧矩形法兰(7),右侧圆法兰(6)右侧安装右侧矩形法兰(10)。2.根据权利要求1所述的一种基于蓝...

【专利技术属性】
技术研发人员:王超梁军曾浩卢波
申请(专利权)人:核工业西南物理研究院
类型:发明
国别省市:四川,51

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