一種新型同軸能量饋入端子的製作方法

2023-04-24 23:13:41

專利名稱：一種新型同軸能量饋入端子的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種真空電子技術能量傳輸的裝置，更具體的說涉及一種同軸能量饋入裝置。
背景技術：
在粒子加速器、受控熱核反應、託克馬克等設備中，利用電能、磁能、微波能量等能量加速帶電粒子來研究原子核和基本粒子的結構。在其設備內部，為保證帶電粒子運行軌跡的正確性，常保持為真空環境，為了測試內部粒子運行情況，常在真空系統和外部系統之間饋入一定的能量，通過饋入能量的變化對內部運行情況進行了解和探測，從而進行相應的研究。現有的能量饋入裝置，無法即保持設備內部的真空度，又能在真空系統內外傳輸能 量，傳輸的能量較大時耐壓能力也比較弱。
發明內容為解決現有技術的不足，本實用新型的目的在於提供一種即能保持設備內部的真空度，又能在真空系統內外傳輸能量，傳輸的能量較大時耐壓能力強的新型同軸能量饋入端子。為達到上述目的，本實用新型是通過以下的技術方案來實現的一種新型同軸能量饋入端子，包括同軸接頭、外殼、內部絕緣端子組件和密封法蘭，所述同軸接頭包括同軸接頭內導體和同軸接頭外導體，所述同軸接頭外導體與所述外殼一端固定連接，所述外殼的另一端與所述密封法蘭固定連接，所述密封法蘭中間開有通孔，所述內部絕緣端子組件包括內導體、通過內導體環與內導體連接的絕緣陶瓷和與絕緣陶瓷連接的外導體，所述內導體與所述同軸接頭的內導體連接，而所述外導體與所述密封法蘭的通孔的內壁固定連接。對本實用新型的進一步限定方案為，所述外殼分包括兩部分，一部分呈圓筒狀，另一部分呈碗狀，兩部分通過焊接固定。進一步的，所述的密封法蘭的一端為密封刀口，另一端有與所述外殼配合的凹臺階，在凹臺階內部還設置有一和所述內部絕緣端子組件的外導體配合的凸臺階。進一步的，所述內導體為一細長杆結構，且中間有臺階，兩端均有孔，一端為螺紋孔，另一端孔的側壁上還開有螺紋固定孔，且側壁上開有螺紋固定孔的一端與同軸接頭(I)的同軸接頭內導體連接。進一步的，所述內導體環為環狀薄壁結構，外徑上設有兩個臺階，兩個臺階一端部連接內導體，兩個臺階的另一端連接絕緣陶瓷。此外，所述內導體環與內導體之間通過銀銅焊料環在氫氣爐中焊接固定，而所述的內導體環和絕緣陶瓷之間則通過銀銅焊料片在氫氣爐中焊接固定。而所述絕緣陶瓷為兩端進行金屬化的圓環結構。進一步，所述外導體為薄壁圓環結構，材料為瓷封合金可伐材料。[0013]本實用新型的有益效果是(I)本實用新型真空氣密性優良，真空度不低於KT11Torr (mbar)；(2)採用CF系列法蘭連接，便於安裝和使用，可靠性好；(3)傳輸的能量最大電壓1000V、最大電流50A、可耐450°C溫度的烘烤。

圖I為本實用新型一實施例的結構示意圖；圖2為本應用新型所述的內部絕緣端子組件的結構示意圖。附圖中主要標記含義如下I、同軸接頭2、外殼3、內部絕緣端子組件4、密封法蘭5、外導體6、銀銅焊料環 7、絕緣陶瓷8、銀銅焊料片9、內導體環10、內導體。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作具體的介紹。圖I為本實用新型一實施例的結構示意圖。如圖I所示一種新型同軸能量饋入端子，包括同軸接頭I、外殼2、內部絕緣端子組件3和密封法蘭4，所述同軸接頭I包括同軸接頭內導體和同軸接頭外導體，所述同軸接頭外導體與所述外殼2 —端固定連接，所述外殼2的另一端與所述密封法蘭4固定連接，形成了本實用新型的真空外部端，其中，同軸接頭外導體與外殼2通過螺絲固定，而所述的外殼2與密封法蘭4之間則通過雷射焊接固定。在本實施方式中，所述外殼2包括兩部分，一部分呈圓筒狀，一部分呈碗狀，且外殼2的材料為硬鋁，兩部分通過雷射焊接固定。而所述的密封法蘭4的一端為密封刀口，另一端有與所述外殼2配合的凹臺階，在凹臺階內部還設置有一和所述內部絕緣端子組件3的外導體5配合的凸臺階，此外，所述的密封法蘭4的中間還可有通孔，下面將要述及的外導體5與所述的密封法蘭4通孔的內壁固定連接，即外導體5與所述的密封法蘭4通孔的內壁通過氬弧焊接固定，將用於保證真空氣密性的兩者焊接成一體。圖2為本應用新型所述的內部絕緣端子組件的結構示意圖。如圖2所示所述內部絕緣端子組件3包括內導體10、通過內導體環9與內導體10連接的絕緣陶瓷7和與絕緣陶瓷7連接的外導體5，所述內導體10與所述同軸接頭I的內導體連接，所述外導體5與所述密封法蘭4的通孔固定連接(如前面所述)。其中，所述內導體10為一細長杆結構，且中間有臺階，兩端均有孔，一端為螺紋孔，另一端孔的側壁上還開有螺紋固定孔，且側壁上開有螺紋固定孔的一端與同軸接頭I的同軸接頭內導體連接，即將同軸接頭內導體插入到內導體10側面開有螺紋固定孔的孔中，然後通過在側壁上的螺紋固定孔內旋入螺絲，將同軸接頭內導體和內導體10的一端固定。此外，所述的內導體環9為環狀薄壁結構，外徑上設有兩個臺階，兩個臺階一端部連接內導體10，兩個臺階的另一端部連接絕緣陶瓷7。具體為所述內導體環9與內導體10之間通過銀銅焊料環6在氫氣爐中焊接固定，而所述的內導體環9和絕緣陶瓷7之間則通過銅銀焊料片8在氫氣爐中焊接固定，以保證真空氣密性。在實際的裝配過程中，將根據內導體環9的尺寸選取絕緣陶瓷7的內外徑，根據耐壓情況選取絕緣陶瓷7的長度，確定出絕緣陶瓷7的結構，即所述絕緣陶瓷7為圓環結構，材料為氧化鋁95陶瓷，且兩端進行金屬化，以便於與內導體環9和外導體5焊接。此處所述外導體5為薄壁圓環結構，材料為瓷封合金可伐材料，所述的外導體5和絕緣陶瓷7之間通過銀銅焊料環6在氫氣爐中焊接固定，而外導體5和外殼2之間 同時還通過螺絲固定。本實用新型所述的新型同軸能量饋入端子的組裝步驟為( I)選用同軸接頭I的型號，根據用戶要求能和同軸線纜的接頭匹配，選用SL16型冋軸接頭I ;(2)選用密封法蘭4的型號，根據用戶要求進行標配，這裡採用標準的CF35的不鏽鋼的刀口密封法蘭4，密封法蘭4的一端為密封刀口，另一端車加工和外殼配合的凹臺階，在凹臺階內部形成有一和內部絕緣端子組件3的外導體5配合的凸臺階，密封法蘭4的中間開有通孔。(3)選擇內部絕緣端子組件3的內導體10的外徑，滿足用戶大電流要求，確定內導體10的結構為一細長杆結構的無氧銅，中間有臺階，兩端均有孔，一端為M6的螺紋孔，另一端孔的側壁上還開有螺紋固定孔。內導體10的臺階處配合一內導體環9，內導體環9為一環狀薄壁結構，在外徑上有兩個臺階，用來連接內導體10和絕緣陶瓷7。根據內導體環9的尺寸選取絕緣陶瓷7的內外徑，根據耐壓情況選取絕緣陶瓷7的長度，確定出絕緣陶瓷7為一圓環結構，材料為氧化鋁95陶瓷，兩端進行金屬化後用來焊接內導體環9和外導體5。根據絕緣陶瓷7的外徑選取外導體5，外導體5為薄壁圓環結構，材料為瓷封合金可伐材料。(4)根據圖2所示將內導體10、內導體環9、絕緣陶瓷7、外導體5按照一定的順序放置，並在相應位置放置銀銅焊料環6、銀銅焊料片8，然後在氫氣爐中焊接，以保證真空氣密性，焊接結束後就製作出內部絕緣端子組件3。(5)將密封法蘭4和內部絕緣端子組件3的外導體5採取氬弧焊接，將兩者保證真空氣密性焊接成一體。(6)製作外殼2,外殼2包括兩部分,一部分為圓筒狀,另一部分為碗狀,材料為硬招。(7)將同軸接頭I的同軸接頭內導體連接內部絕緣端子組件3的內導體10，並用螺紋固定。(8)將同軸接頭I的同軸接頭外導體連接外殼2，並採用螺絲固定，然後將外殼2的兩部分採用雷射焊接固定，再將外殼2和密封法蘭4採用雷射焊接固定。(9)將製作好的組件進行貼標籤，兩端進行包裝，那麼新型同軸能量饋入端子組裝完成。這樣，內部絕緣端子組件3內的絕緣陶瓷7保證內導體10和密封法蘭4在內部的電絕緣和支撐了內部的內導體10，同軸接頭I內部的介質保證在真空外部的電絕緣和支撐了外部的同軸接頭內導體；密封法蘭4作為外導體和真空系統連接，並採取無氧銅墊圈密封，保持了內部的真空氣密性；同軸接頭I的同軸接頭外導體在電性能上連接密封法蘭4、外殼2，形成整個組件的外導體，和外部接口連接，這樣新型同軸能量饋入端子就形成了，SP保證了真空氣密性又保證了內導體和外導體間的耐壓和結構要求，滿足了同軸能量的傳輸要求。本實用新型已應用到粒子加速器設備中，還可應用到受控熱核反應、託克馬克等設備中，進行耐壓測試可用承受2000V的高壓，通大電流測試可用承受70A的電流，真空氣密性檢測低於Ix ICT12Torr (mbar)。上述實施例不以任何形式限制本實用新型，凡採用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術方案，均落在本實用新型的保護範圍內。
權利要求1.一種新型同軸能量饋入端子，其特徵在於，包括同軸接頭(I)、外殼(2)、內部絕緣端子組件(3)和密封法蘭(4)，所述同軸接頭(I)包括同軸接頭內導體和同軸接頭外導體，所述同軸接頭外導體與所述外殼(2)—端固定連接，所述外殼(2)的另一端與所述密封法蘭(4)固定連接，所述密封法蘭(4)中間開有通孔，所述內部絕緣端子組件(3)包括內導體(10)、通過內導體環(9)與內導體(10)連接的絕緣陶瓷(7)和與絕緣陶瓷(7)連接的外導體(5)，所述內導體(10)與所述同軸接頭(I)的內導體連接，而所述外導體(5)與所述密封法蘭(4)通孔的內壁固定連接。
2.根據權利要求I所述的一種新型同軸能量饋入端子，其特徵在於，所述外殼(2)包括兩部分，一部分呈圓筒狀，另一部分呈碗狀，兩部分通過焊接固定。
3.根據權利要求I所述的一種新型同軸能量饋入端子，其特徵在於，所述的密封法蘭(4)的一端為密封刀口，另一端有與所述外殼(2)配合的凹臺階，在凹臺階內部還設置有一和所述內部絕緣端子組件(3)的外導體(5)配合的凸臺階。
4.根據權利要求I所述的一種新型同軸能量饋入端子，其特徵在於，所述內導體(10)為一細長杆結構，且中間有臺階，兩端均有孔，一端為螺紋孔，另一端孔的側壁上還開有螺紋固定孔，且側壁上開有螺紋固定孔的一端與同軸接頭(I)的同軸接頭內導體連接。
5.根據權利要求I所述的一種新型同軸能量饋入端子，其特徵在於，所述內導體環(9)為環狀薄壁結構，外徑上設有兩個臺階，兩個臺階的一端部連接內導體(10)，兩個臺階的另一端部連接絕緣陶瓷(7)。
6.根據權利要求5所述的一種新型同軸能量饋入端子，其特徵在於，所述內導體環(9)與內導體(10)之間通過銀銅焊料環(6)在氫氣爐中焊接固定，而所述的內導體環(9)和絕緣陶瓷(7)之間則通過銀銅焊料片(8)在氫氣爐中焊接固定。
7.根據權利要求I所述的一種新型同軸能量饋入端子，其特徵在於，所述絕緣陶瓷(7)和外導體(5)通過銀銅焊料環(6)氬弧焊接固定。
8.根據權利要求I所述的一種新型同軸能量饋入端子，其特徵在於，所述絕緣陶瓷(7)為兩端進行金屬化的圓環結構。
9.根據權利要求I所述的一種新型同軸能量饋入端子，其特徵在於，所述外導體(5)為薄壁圓環結構，材料為瓷封合金可伐材料。
專利摘要本實用新型涉及一種新型同軸能量饋入端子，包括同軸接頭、外殼、內部絕緣端子組件和密封法蘭，所述同軸接頭包括同軸接頭內導體和同軸接頭外導體，所述同軸接頭外導體與所述外殼一端固定連接，所述外殼的另一端與所述密封法蘭固定連接，所述密封法蘭中間開有通孔，所述內部絕緣端子組件包括內導體、通過內導體環與內導體連接的絕緣陶瓷和與絕緣陶瓷連接的外導體，所述內導體與所述同軸接頭的內導體連接，而所述外導體與所述密封法蘭通孔的內壁固定連接。本實用新型公開的能量饋入端子既能夠有效保持設備內部的真空度，又能在真空系統內外傳輸能量，傳輸的能量較大時耐壓能力強。
文檔編號H01R24/38GK202363706SQ20112046602
公開日2012年8月1日 申請日期2011年11月22日 優先權日2011年11月22日
發明者劉志意, 吳華夏, 周秋俊, 孫梅林, 張文丙, 朱剛, 王芳, 賀兆昌 申請人:安徽華東光電技術研究所