【技术实现步骤摘要】
一种瞬时脉冲超大功率电子收集级复合散热方法
本专利技术属于瞬时脉冲超大功率散热领域，涉及一种瞬时脉冲超大功率电子收集级复合散热方法。
技术介绍
大功率调速管是一种基于速度调制原理将电子束能量转换为微波能量的微波真空器件，它具有高功率、高增益等优点。但是调速管的转换效率较低，高能电子束在高频互作用段交出部分能量转换为微波后，仍具有较高的动能，收集极则用于收集这些高速电子束。收集极在调速管工作过程中用于收集瞬时脉冲轰击的电子束，瞬时脉冲高能电子束沉积在收集极上将能量转换为大量的热量，导致收集极上的温度升高，成为调速管中发热最严重的部分之一。如果其温度过高，将引起收集极材料表面的吸附气体解吸附甚至材料本身发生蒸发和汽化，不但会严重影响整个大功率调速管工作的可靠性和稳定性；更有甚者，若热量持续累积，收集极材料不断熔化将导致其熔穿，将破坏真空环境导致调速管失效。而且由于调速管的工作特性，收集极受到的电子束加热特性非常严酷，不仅平均加热功率高达几十kW，瞬时脉冲加热功率更是高达数GW，这对收集极的散热设计提出了非常严格的要求。目前并没有...
【技术保护点】
1.一种瞬时脉冲超大功率电子收集级复合散热方法，其特征在于：包括如下步骤：/n步骤一、将金属主体(1)轴向竖直放置；/n步骤二、在金属主体(1)的侧壁内加工双螺旋微通道；/n步骤三、在金属主体(1)的内壁贴附石墨层(4)；/n步骤四、调整金属主体(1)位置，实现外部电子束射在石墨层(4)内壁的电子束沉积加热区域(41)；/n步骤五、双螺旋微通道中流动散热工质；/n步骤六、外部电子束沿金属主体(1)轴向方向射向石墨层(4)；热量通过石墨层(4)的吸收以及通过石墨层(4)向金属主体(1)传递，最终通过双螺旋微通道流动的散热工质将热量带走，实现散热。/n
【技术特征摘要】
1.一种瞬时脉冲超大功率电子收集级复合散热方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一、将金属主体(1)轴向竖直放置；
步骤二、在金属主体(1)的侧壁内加工双螺旋微通道；
步骤三、在金属主体(1)的内壁贴附石墨层(4)；
步骤四、调整金属主体(1)位置，实现外部电子束射在石墨层(4)内壁的电子束沉积加热区域(41)；
步骤五、双螺旋微通道中流动散热工质；
步骤六、外部电子束沿金属主体(1)轴向方向射向石墨层(4)；热量通过石墨层(4)的吸收以及通过石墨层(4)向金属主体(1)传递，最终通过双螺旋微通道流动的散热工质将热量带走，实现散热。
2.根据权利要求1所述的一种瞬时脉冲超大功率电子收集级复合散热方法，其特征在于：所述步骤一中，所述金属主体(1)为圆环状结构；金属主体(1)为不锈钢材料或钛材料；金属主体(1)外壁直径为60～150mm，轴向长度为10-50mm；壁厚为3-5mm。
3.根据权利要求2所述的一种瞬时脉冲超大功率电子收集级复合散热方法，其特征在于：所述步骤二中，所述双螺旋微通道包括第一螺旋微通道(2)和第二螺旋微通道(3)；第一螺旋微通道(2)与第二螺旋微通道(3)均为螺旋环状通道；且第一螺旋微通道(2)与第二螺旋微通道(3)交错设置；第一螺旋微通道(2)的入口(21)在金属主体(1)轴向底端；出口(22)在金属主体(1)轴向顶端；第二螺旋微通道(3)的入口(31)在金属主体(1)轴向顶端；出口(32)在金属主体(1)轴向底端；第一螺旋微通道(2)与第二螺旋微通道(3)的螺旋方向相反。
4.根据权利要求3所述的一种瞬时脉冲超大功率电子收集级复合散热方法，其特征在于：所述第一螺旋微通道(2)和第二螺旋微通道(3)的管道截面为矩形结构；管道截面尺寸为3...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘瑶，刘欣，巩萌萌，王思峰，张少华，周振君，王海英，王领华，余群，吕建伟，韩旭，
申请(专利权)人：中国运载火箭技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11
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