一种长磁绝缘传输线结构及准直调整方法技术

本发明专利技术涉及磁绝缘传输线，具体涉及一种长磁绝缘传输线结构及准直调整方法，用于解决现有长磁绝缘传输线结构无法保证挠度、同轴度以及真空度不满足要求范围的不足之处。该长磁绝缘传输线结构采用悬臂支撑结构，包括依次设置的对中调节段、悬臂支撑段、脉冲叠加段和隔离延伸段，在兼顾结构强度的基础上，本发明专利技术设置有调节螺钉和支撑组件用于实现长磁绝缘传输线的同轴度调节，还设置有倾斜垫片，用于矫正长磁绝缘传输线结构末端重力引起的挠度。同时，本发明专利技术还提供了一种长磁绝缘传输线的准直调整方法，用于上述长磁绝缘传输线结构。用于上述长磁绝缘传输线结构。用于上述长磁绝缘传输线结构。

【技术实现步骤摘要】
一种长磁绝缘传输线结构及准直调整方法


[0001]本专利技术涉及磁绝缘传输线，具体涉及一种长磁绝缘传输线结构及准直调整方法。

技术介绍

[0002]随着脉冲功率技术的发展和应用需求的提升，建设高电压、大电流的大型脉冲功率装置成为后续发展的必然趋势。对于大功率脉冲传输，传输线局部的场强可达到MV/cm，超过了阴极表面的电子发射阈值(100～300kV/cm),阴极表面发生爆炸且发射产生电子，当电流足够高时，发射的电子在自磁场作用下做螺旋运动又返回到阴极，这种现象被称为磁绝缘。为实现超高功率脉冲(功率密度TW/cm2)的有效传输和汇聚，磁绝缘传输线技术成为大型脉冲功率装置脉冲传输的必然选择。
[0003]虽然磁绝缘传输线具有低电感和超高功率传输及汇聚等显著优点，但对于长磁绝缘传输线(5m～20m)存在以下影响功率有效传输的缺陷：(1)内筒作为悬臂机构，在重力作用下会产生较大的挠度；(2)内外筒装配时容易出现偏心的情况；(3)在保证内筒方便调节准直的基础上，必须保证支撑部分真空密封。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是解决现有长磁绝缘传输线结构无法保证挠度、同轴度以及真空度不满足要求范围的不足之处，而提供一种长磁绝缘传输线结构及准直调整方法。
[0005]为了解决上述现有技术所存在的不足之处，本专利技术提供了如下技术解决方案：
[0006]一种长磁绝缘传输线结构，其特殊之处在于：包括依次设置的对中调节段、悬臂支撑段、脉冲叠加段和隔离延伸段；
[0007]所述对中调节段包括调节段外筒和调节段内筒，所述调节段外筒内部构成第一真空腔，调节段外筒上设置有多个圆周均布的调节螺钉，所述调节段内筒位于第一真空腔内，且与调节段外筒同轴设置，调节段内筒外壁上设置有与多个调节螺钉对应的多个凹槽，所述调节螺钉尾部位于对应凹槽内；
[0008]所述悬臂支撑段包括支撑段外壳、支撑段内筒和多个拉杆，所述支撑段外壳内部构成第二真空腔，支撑段外壳上设置有多个圆周均布的支撑组件，支撑组件包括支撑螺钉，所述支撑段内筒位于第二真空腔内，且与支撑段外壳同轴设置，所述支撑螺钉尾部与支撑段内筒外壁紧密接触；所述第一真空腔与第二真空腔连通，所述支撑段内筒一端与调节段内筒之间通过圆周均布的所述多个拉杆同轴固定；
[0009]所述脉冲叠加段包括叠加段外壳、叠加段内筒和卡箍，所述叠加段外壳内部构成第三真空腔，所述叠加段内筒位于第三真空腔内，且与叠加段外壳同轴设置；所述第二真空腔与第三真空腔连通，所述叠加段内筒一端与支撑段内筒另一端通过所述卡箍同轴固定；
[0010]所述隔离延伸段包括延伸段外壳和延伸段内筒，所述延伸段外壳内部构成第四真空腔，所述延伸段内筒位于第四真空腔内，且与延伸段外壳同轴设置；所述第三真空腔与第四真空腔连通，所述延伸段内筒一端与叠加段内筒另一端同轴固定连接，其连接处设置有
多个倾斜垫片，延伸段内筒另一端连接有二极管阴极，所述延伸段外壳末端连接有二极管阳极。
[0011]进一步地，所述调节段内筒、支撑段内筒、叠加段内筒和延伸段内筒的总体等效重心位于多个支撑螺钉(241)均布的圆心所在处的位置。
[0012]进一步地，所述支撑组件还包括锁紧螺母和真空连接壳，所述真空连接壳位于支撑段外壳上，与支撑段外壳之间构成第五真空腔；所述支撑螺钉头部位于第五真空腔内，尾部伸入第二真空腔内，支撑螺钉采用细牙螺纹，用于实现支撑段内筒和支撑段外壳精细调节；支撑螺钉内部设置有第一通气孔，第一通气孔连通第五真空腔和第二真空腔，用于提高真空抽取效率；所述锁紧螺母套装在支撑螺钉上，将支撑螺钉固定在支撑段外壳上，用于防止支撑螺钉出现松动影响支撑段内筒和支撑段外壳同轴。
[0013]进一步地，所述支撑段内筒在与支撑螺钉的接触处设置有垫块，由于该处受力较大，垫块用于保证该处的支撑强度，且便于更换。
[0014]进一步地，所述多个调节螺钉通过KF快接法兰与调节段外筒固定，所述KF快接法兰与调节段外筒、调节螺钉之间构成第六真空腔，所述调节螺钉内部设置有第二通气孔，第二通气孔连通第六真空腔和第一真空腔，使得在封真空的同时，便于快速拆装。
[0015]进一步地，所述凹槽为锥形，所述调节螺钉尾部为球形，一方面实现对中调节，另一方面实现轴向定位。
[0016]进一步地，所述叠加段内筒、延伸段内筒均沿轴向分段设置有环状筋板结构，且两端增加了壁厚，用于保证圆周度和结构强度，防止应力集中。
[0017]进一步地，所述调节段外筒与支撑段外壳之间、支撑段外壳与叠加段外壳之间、叠加段外壳与延伸段外壳之间均采用止口配合，用于保证装配完成后长磁绝缘传输线同轴度满足要求，并减小螺栓承受的径向剪切力。
[0018]同时，本专利技术还提供一种长磁绝缘传输线的准直调整方法，采用上述长磁绝缘传输线结构，其特殊之处在于，采用以下步骤：
[0019]步骤(1)、通过调节支撑螺钉，使支撑段内筒与支撑段外壳同轴；
[0020]步骤(2)、通过调节调节螺钉，使调节段内筒与调节段外筒同轴；
[0021]步骤(3)、测量二极管阴极处的挠度，然后通过旋转倾斜垫片的角度，使得长磁绝缘传输线同轴度和二极管阴极处挠度满足预设范围。
[0022]进一步地，步骤(3)中，所述预设范围具体为：长磁绝缘传输线同轴度不超过3％，二极管阴极处挠度不超过2mm。
[0023]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0024](1)本专利技术公开了一种长磁绝缘传输线结构，其采用悬臂支撑结构，包括对中调节段、悬臂支撑段、脉冲叠加段和隔离延伸段，在兼顾结构强度的基础上，本专利技术在对中调节段设置有调节螺钉，在悬臂支撑段设置有支撑组件，实现了长磁绝缘传输线同轴度调节，解决了内外筒装配时的偏心问题；此外，本专利技术在脉冲叠加段和隔离延伸段之间的连接处设置有倾斜垫片，用于矫正长磁绝缘传输线结构末端重力引起的挠度。
[0025](2)本专利技术长磁绝缘传输线结构在实现准直调整的基础上，在支撑和调节位置采取真空密封结构，便于提升真空抽取效率。
[0026](3)本专利技术基于上述长磁绝缘传输线结构公开了一种准直调整方法，可应用于大
型磁感应电压叠加器型伽马射线产生装置，实现高压电脉冲的耦合传输，具有较强的普适性。
附图说明
[0027]图1为本专利技术一种长磁绝缘传输线结构实施例的结构示意图；
[0028]图2为本专利技术实施例中对中调节段和悬臂支撑段的结构示意图；
[0029]图3为本专利技术实施例中磁绝缘传输线隔离延伸段结构示意图；
[0030]图4为图2中B
‑
B向的截面示意图；
[0031]图5为图4中C处的局部放大图；
[0032]图6为图2中A
‑
A向的截面示意图；
[0033]图7为图6中D处的局部放大图；
[0034]图8为本专利技术实施例中卡箍的结构示意图；
[0035]图9为本专利技术实施例中两个倾斜垫片的结构示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种长磁绝缘传输线结构，其特征在于：包括依次设置的对中调节段(1)、悬臂支撑段(2)、脉冲叠加段(3)和隔离延伸段(4)；所述对中调节段(1)包括调节段外筒(11)和调节段内筒(12)，所述调节段外筒(11)内部构成第一真空腔，调节段外筒(11)上设置有多个圆周均布的调节螺钉(13)，所述调节段内筒(12)位于第一真空腔内，且与调节段外筒(11)同轴设置，调节段内筒(12)外壁上设置有与多个调节螺钉(13)对应的多个凹槽(14)，所述调节螺钉(13)尾部位于对应凹槽(14)内；所述悬臂支撑段(2)包括支撑段外壳(21)、支撑段内筒(22)和多个拉杆(23)，所述支撑段外壳(21)内部构成第二真空腔，支撑段外壳(21)上设置有多个圆周均布的支撑组件(24)，支撑组件(24)包括支撑螺钉(241)，所述支撑段内筒(22)位于第二真空腔内，且与支撑段外壳(21)同轴设置，所述支撑螺钉(241)尾部与支撑段内筒(22)外壁紧密接触；所述第一真空腔与第二真空腔连通，所述支撑段内筒(22)一端与调节段内筒(12)之间通过圆周均布的所述多个拉杆(23)同轴固定；所述脉冲叠加段(3)包括叠加段外壳(31)、叠加段内筒(32)和卡箍(33)，所述叠加段外壳(31)内部构成第三真空腔，所述叠加段内筒(32)位于第三真空腔内，且与叠加段外壳(31)同轴设置；所述第二真空腔与第三真空腔连通，所述叠加段内筒(32)一端与支撑段内筒(22)另一端通过所述卡箍(33)同轴固定；所述隔离延伸段(4)包括延伸段外壳(41)和延伸段内筒(42)，所述延伸段外壳(41)内部构成第四真空腔，所述延伸段内筒(42)位于第四真空腔内，且与延伸段外壳(41)同轴设置；所述第三真空腔与第四真空腔连通，所述延伸段内筒(42)一端与叠加段内筒(32)另一端同轴固定连接，其连接处设置有多个倾斜垫片(43)，延伸段内筒(42)另一端连接有二极管阴极(44)，所述延伸段外壳(41)末端连接有二极管阳极(45)。2.根据权利要求1所述的一种长磁绝缘传输线结构，其特征在于：所述调节段内筒(12)、支撑段内筒(22)、叠加段内筒(32)和延伸段内筒(42)的总体等效重心位于多个支撑螺钉(241)均布的圆心所在处的位置。3.根据权利要求2所述的一种长磁绝缘传输线结构，其特征在于：所述支撑组件(24)还...

【专利技术属性】
技术研发人员：张金海，孙江，呼义翔，蔡丹，胡杨，孙剑锋，苏兆锋，尹佳辉，何德雨，赵博文，丛培天，
申请(专利权)人：西北核技术研究所，
类型：发明
国别省市：