一种真空密封射频功率同轴传输线弯头制造技术

本发明专利技术公开了一种真空密封射频功率同轴传输线弯头，属于粒子加速器技术和射频技术领域。包括直角形外导体组焊件、与直角形外导体组焊件同轴布设的直角形内导体、布设在直角形外导体弯管和直角形内导体之间拐角处的直角绝缘支撑、分别布设在直角形外导体组焊件弯头的每段圆柱形表面的真空密封组件；其特征在于：所述真空密封组件与直角绝缘支撑相结合，既能实现射频功率同轴传输线弯头内的真空密封、又能实现内外导体位置固定、以及内导体外表面与外导体弯管内表面的同心。本发明专利技术创新性强，对于漏磁场较强的超导加速器射频功率耦合馈入装置要求馈入窗远离高漏磁场区域时特别适用，具备较好实际应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种真空密封射频功率同轴传输线弯头
本专利技术属于粒子加速器技术和射频
，具体涉及一种真空密封的射频功率同轴传输线弯头。
技术介绍
许多带电粒子加速器或加速结构靠射频电场对带电粒子进行加速，从而提高带电粒子的能量。射频电场一般由射频发射机产生射频功率，通过射频功率同轴传输线传输到加速器位置，再通过射频功率耦合馈入装置将射频功率馈送到加速器的射频谐振腔体内，射频功率在射频谐振腔体内谐振并产生粒子加速用射频电压，也是带电粒子加速射频电场。射频功率耦合馈入装置具备射频功率从传输线到射频谐振腔体的耦合匹配功能，同时具有射频功率从大气进入真空的真空密封功能，真空密封功能一般由射频功率耦合窗来实现大气与真空的隔离，射频功率可从射频功率耦合窗穿过，实现射频功率从大气进入真空，粒子加速器所加速的带电粒子都是在真空内运行。射频功率耦合窗如果处于磁场较大区域，耦合窗位置二次电子倍增效应会很明显，导致耦合窗极易因二次电子倍增效应而损坏，所以此时较好的解决办法是将射频功率耦合窗远离加速器主磁铁一定距离，使之处于漏磁场较小区域，特别是对于超导加速器的超导磁铁漏磁场更严重。但因空间限制等原因，射频功率耦合窗与谐振腔体之间的射频功率同轴传输线经常需要拐弯，此时拐弯位置射频同轴传输线内部为真空状态，需要一种具备真空密封功能和结构的射频功率同轴传输线弯头。现有的射频功率同轴传输线弯头均不具有真空密封功能。原因在于射频功率同轴传输线弯头不单单要解决真空密封问题，还要解决内导体在受到垂直于导体轴线的强压力或者强推力情况下，保持位置固定和内外导体同心问题。所述受到垂直于导体轴线的强压力或者强推力，是指在拆装射频功率同轴传输线直角弯头时，需要将与其连接的外部设备进行安装或拆卸，为保证内导体与相邻设备内导体射频电连接可靠，两者间插接件插拔力量较大。对于普通直线形射频功率同轴传输线，当安装或拆卸外部设备时，其安装或拆卸的方向与该同轴传输线的内导体和外导体轴线方向一致，因而不会对内导体产生垂直于轴线方向的力进而损害拆卸位置另一端内导体与相邻设备的连接。但对于直角弯头形的射频功率同轴传输线，其内导体和外导体形状由直线变为直角，当安装或拆卸直角弯头两端所连接的外部设备时，由于压力或拉力很大才能将外部设备安装或拆卸下来，所以其拆装过程中所施加的轴向力就会对直角弯头的另一段内导体产生垂直于轴线方向的冲击力或拉力，使得内导体的位置发生错位而造成设备损坏，所以，必须解决安装或拆卸带有直角弯头的射频功率同轴传输线时，内外导体位置固定、内外导体同轴、拆装过程内导体承受垂直双向较大轴向力、同时又能保证真空密封的问题。现有技术并未公开同时实现内外导体间位置固定、内外导体同轴、内导体耐受垂直双向较大轴向力、真空密封四者功能合一的射频功率同轴传输线直角弯头密封结构：现有技术公开的所有密封结构均为密封结构之间为直管而非弯管的密封结构，而基于直管的射频功率同轴传输线密封结构并不适合本专利技术的需要；现有技术公开的带有直角弯管的射频功率同轴传输线，其内外导体之间的固定结构也仅限于内导体和直角支撑固定连接、以及外导体与直角支撑的固定连接(直角支撑位于外导体与内导体的直角之间)，但此固定连接方式不具备真空密封功能。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的问题，提出一种真空密封的射频功率同轴传输线弯头，目的在于解决现有射频功率同轴传输线弯头不能同时具有对外真空密封、位置牢固固定、内外导体同轴功能的问题。一种真空密封射频功率同轴传输线弯头，包括直角形外导体组焊件、与直角形外导体组焊件同轴布设的直角形内导体、布设在直角形外导体弯管和直角形内导体之间拐角处的直角绝缘支撑、分别布设在直角形外导体组焊件弯头的每段圆柱形表面的真空密封组件；其特征在于：所述真空密封组件与直角绝缘支撑相结合，既能实现射频功率同轴传输线弯头内的真空密封、又能实现内外导体位置固定、以及内导体外表面与外导体弯管内表面的同心。而且，所述真空密封组件包括：密封压板、密封拉紧杆、场密封垫片、密封圈B、螺杆、螺母、平垫圈、螺钉；所述密封压板通过螺钉固定在外导体组焊件的密封过渡焊板上并与之贴合；所述密封拉紧杆为两端设有螺纹的拉杆，一端为外螺纹、一端为内螺纹孔；该密封拉紧杆从密封压板、密封过渡焊板、外导体弯管和直角绝缘支撑孔内穿过，密封拉紧杆外螺纹的一端拧入内导体螺纹孔内；所述密封圈B套在密封拉紧杆外面，并在密封压板和密封过渡焊板之间压紧；所述密封压板中间孔对应密封圈B位置设有倒角，该倒角面为真空密封面，该结构可实现此两处孔的真空密封；所述螺杆拧入密封拉紧杆另一端的内螺纹孔内，场密封垫片和平垫圈套在螺杆外，用螺母压紧，同时施加对密封拉紧杆的拉紧力，实现内导体与外导体弯管之间的紧固。而且，所述直角绝缘支撑为直角结构，其直角结构两段内外面均为圆弧面，内外圆弧面分别与内导体外表面和外导体弯管内表面贴合；内圆弧半径与内导体外表面半径相同，外圆弧半径与外导体弯管内表面半径相同；通过直角绝缘支撑定位使内导体两段圆柱外表面与外导体弯管两段圆管内表面同心；直角绝缘支撑两段各设有一个通孔，该通孔用于真空密封组件贯穿该孔与直角形内导体连接。而且，所述外导体组焊件包括外导体弯管、外导体弯管两端分别焊有密封活法兰A和密封活法兰B，外导体弯管两段圆柱形表面焊有2件密封过渡焊板。而且，所述直角形内导体为外表面圆柱形的直角结构，其两端各设有一个孔，孔径尺寸符合该规格内导体通用尺寸规格系列，以适用商品件插芯插入，便于与相邻设备内导体连接；每段圆柱形表面与另一段圆柱形同心位置设有一个螺纹孔,该螺纹孔用于与外导体组焊件的每段圆柱形表面的真空密封组件4连接。而且，所述外导体组焊件两端密封活法兰A和密封活法兰B的端面均设有真空密封槽或真空密封平面，与相邻设备连接后可实现真空密封；如果法兰端面设有真空密封槽，则槽内放置密封圈A；如果法兰端面为真空密封平面，则与之连接设备法兰设有真空密封槽；密封活法兰A和密封活法兰B的真空密封也可是刀口金属密封等其它真空密封形式；所述外导体弯管和2件密封过渡焊板在与外导体弯管的两段管同心位置均设有通孔，二者焊在一起且焊缝为真空密封焊缝。而且，所述外导体组焊件两端密封活法兰A和密封活法兰B的对外与相邻设备接口结构尺寸符合相关国标，即国标GB6644-86“通用硬同轴传输线及其法兰连接器详细规范”中各规格法兰结构尺寸，且在符合此国标对外接口基础上在法兰上增加了真空密封结构。而且，所述直角形外导体组焊件内表面直径和直角形内导体外表面直径取国际和国内通用尺寸规格系列，二者直径比例为确定数值2.3，以满足通用射频同轴传输线特性阻抗50欧姆；通用尺寸规格系列定义射频同轴线中外导体内径尺寸为公称尺寸，这样的尺寸结构保证了该真空密封射频功率同轴传输线弯头特性阻抗与国际和国内通用的射频功率同轴传输线和射频设备的特性阻抗相匹配。而且，所述直角形内导体外表面为该射频功率同轴传输线弯头的同轴线内导体表面，外导体组焊件内表面为该射频功率同轴传输线弯头的同轴线外导体表面，二者导电性能良好，一般采用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种真空密封射频功率同轴传输线弯头，包括直角形外导体组焊件、与直角形外导体组焊件同轴布设的直角形内导体、布设在直角形外导体弯管和直角形内导体之间拐角处的直角绝缘支撑、分别布设在直角形外导体组焊件弯头的每段圆柱形表面的真空密封组件；其特征在于：所述真空密封组件与直角绝缘支撑相结合，既能实现射频功率同轴传输线弯头内的真空密封、又能实现内外导体位置固定、以及内导体外表面与外导体弯管内表面的同心。/n

【技术特征摘要】
1.一种真空密封射频功率同轴传输线弯头，包括直角形外导体组焊件、与直角形外导体组焊件同轴布设的直角形内导体、布设在直角形外导体弯管和直角形内导体之间拐角处的直角绝缘支撑、分别布设在直角形外导体组焊件弯头的每段圆柱形表面的真空密封组件；其特征在于：所述真空密封组件与直角绝缘支撑相结合，既能实现射频功率同轴传输线弯头内的真空密封、又能实现内外导体位置固定、以及内导体外表面与外导体弯管内表面的同心。


2.根据权利要求1所述一种真空密封射频功率同轴传输线弯头，其特征在于：所述真空密封组件包括：密封压板、密封拉紧杆、场密封垫片、密封圈B、螺杆、螺母、平垫圈、螺钉；所述密封压板通过螺钉固定在外导体组焊件的密封过渡焊板上并与之贴合；所述密封拉紧杆为两端设有螺纹的拉杆，一端为外螺纹、一端为内螺纹孔；该密封拉紧杆从密封压板、密封过渡焊板、外导体弯管和直角绝缘支撑孔内穿过，密封拉紧杆外螺纹的一端拧入内导体螺纹孔内；所述密封圈B套在密封拉紧杆外面，并在密封压板和密封过渡焊板之间压紧；所述密封压板中间孔对应密封圈B位置设有倒角，该倒角面为真空密封面，该结构可实现此两处孔的真空密封；所述螺杆拧入密封拉紧杆另一端的内螺纹孔内，场密封垫片和平垫圈套在螺杆外，用螺母压紧，同时施加对密封拉紧杆的拉紧力，实现内导体与外导体弯管之间的紧固。


3.根据权利要求1所述一种真空密封射频功率同轴传输线弯头，其特征在于：所述直角绝缘支撑为直角结构，其直角结构两段内外面均为圆弧面，内外圆弧面分别与内导体外表面和外导体弯管内表面贴合；内圆弧半径与内导体外表面半径相同，外圆弧半径与外导体弯管内表面半径相同；通过直角绝缘支撑定位使内导体两段圆柱外表面与外导体弯管两段圆管内表面同心；直角绝缘支撑两段各设有一个通孔，该通孔用于真空密封组件贯穿该孔与直角形内导体连接。


4.根据权利要求1所述一种真空密封射频功率同轴传输线弯头，其特征在于：所述外导体组焊件包括外导体弯管、外导体弯管两端分别焊有密封活法兰A和密封活法兰B，外导体弯管两段圆柱形表面焊有2件密封过渡焊板。


5.根据权利要求1所述一种真空密封射频功率同轴传输线弯头，其特征在于：所述直角形内导体为外表面圆柱形的直角结构，其两端各设有一个孔，孔径尺寸符合该规格内导体通用尺寸规格系列，以适...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢建升，纪彬，
申请(专利权)人：中国原子能科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11