一种双束输出的准光模式变换装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及真空电子学技术领域，尤其涉及一种准光模式变换装置。一种双束输出的准光模式变换装置，包括：一个具有周期扰动结构的圆波导；一个双切口准光辐射器；两个准抛物柱面反射镜；两个平面反射镜；两个输能窗；双切口准光辐射器位于圆波导的末端，其半径结构具有同圆波导相同的表达式；准抛物柱面反射镜和平面反射镜的空间位置处于高斯波束的传播路径上；输能窗平面与输出波束的波前垂直，位于高斯波束的束腰处。本实用新型专利技术的装置通过双切口准光辐射器将高斯波束进行分离，可有效降低在高功率条件下单一输能窗被击穿，进而导致真空系统漏气的风险。

【技术实现步骤摘要】
一种双束输出的准光模式变换装置
本技术涉及真空电子学
，尤其涉及一种准光模式变换装置。
技术介绍
回旋振荡管在毫米波段具有高功率、长脉冲、连续波输出等优点，在毫米波雷达、受控热核聚变的等离子体加热、材料处理和生物医学等领域具有广泛的应用前景。当前兆瓦级高功率回旋振荡管是国际受控热核聚变实验反应堆（ITER）的主要加热源，一般连续波输出功率为1MW，最高可达2MW。当聚变装置采用1MW的回旋振荡器作为等离子体加热的功率源时，需要24支回旋振荡管同时工作，采用2MW的回旋振荡管工作时，仅需要12支回旋振荡管。这样可大大降低系统成本和功率合成的复杂性。目前正在研制4MW的回旋振荡管，以期进一步降低成本和简化系统结构。回旋振荡管通常采用准光模式变换装置将工作模式变换为一束高斯波束，最后通过输能窗将高斯波束导入负载。常规的准光模式变换装置由一个螺旋切口发射器和几个反射镜构成，变换后的电磁能量全部通过一个输能窗进入负载。较高的输出功率要求配备高性能的输能窗，但是一般回旋振荡管的输能窗大多采用化学气相沉积技术制作，其最大承载功率仅为2MW。一旦超过承载功率极限，输能窗将会被击穿，从而导致窗片本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双束输出的准光模式变换装置，其特征在于，包括：一个具有周期扰动结构的圆波导，用于将工作模式变换为高斯波束；一个双切口准光辐射器，用于将高斯波束向两个不同的方向辐射；两个准抛物柱面反射镜，用于对辐射器射出的高斯波束进行聚焦；两个平面反射镜，用于调整高斯波束的传播方向；两个输能窗，用于将高斯波束输出至回旋振荡管的负载；双切口准光辐射器位于圆波导的末端，其半径结构具有同圆波导相同的表达式；准抛物柱面反射镜和平面反射镜的空间位置处于高斯波束的传播路径上；输能窗平面与输出波束的波前垂直，位于高斯波束的束腰处。

【技术特征摘要】
1.一种双束输出的准光模式变换装置，其特征在于，包括：一个具有周期扰动结构的圆波导，用于将工作模式变换为高斯波束；一个双切口准光辐射器，用于将高斯波束向两个不同的方向辐射；两个准抛物柱面反射镜，用于对辐射器射出的高斯波束进行聚焦；两个平面反射镜，用于调整高斯波束的传播方向；两个输能窗，用于将高斯波束输出至回旋振荡管的负载；双切口准光辐射器位于圆波导的末端，其半径结构具有同圆波导相同的表达式；准抛物柱面反射镜和平面反射镜的空间位置处于高斯波束的传播路径上；输能窗平面与输出波束的波前垂直，位于高斯波束的束腰处。2.根据权利要求1所述的双束输出的准光模式变换装置，其特征在于，所述的圆波导在轴向和角向均具有周期性扰动结构，其结构表达式如下：R(φ,z)＝R0+αz+δ1cos(Δm1φ±Δβ1z)+δ2cos(Δm2φ±Δβ2z)其中R0为圆波导初始半径，(φ,z)为圆波导在柱坐标系下的坐标，α为圆波导的锥度，δ1和δ2分别为轴向和角向的扰动幅度，Δm1和Δm2为工作模式和耦合模式的轴向和角向指数差，Δβ1和Δβ2为工作模式和耦合模式的轴向和角向波数差，“+”为右旋极化，“-”为左旋极化。3.根据权利要求2所述的双束输出的准光模式变换装置，其特征在于，所述的圆波导锥度为一个常系数，其大小...

【专利技术属性】
技术研发人员：王虎，贾欣鑫，王雷，张浩，柴旭，周忠海，
申请(专利权)人：山东省科学院海洋仪器仪表研究所，
类型：新型
国别省市：山东,37