專利名稱：新型的高功率微波真空陶瓷窗的制作方法
技術領域：
本發明涉及微波技術領域，尤其涉及一種新型的高功率微波真空陶瓷窗。
背景技術：
目前，國內外真空微波傳輸系統越來越多，陶瓷窗是微波傳輸系統上非常關鍵的一個微波器件。它隔絕傳輸線的充氣部分和真空部分，讓微波能量無反射地通過，起到能量傳輸和氣體密封的作用。一般陶瓷窗是由矩形波導口直接過渡到圓形波導，造成頻帶比較窄，在加工過程中，若出現稍微的尺寸偏差，就會引起嚴重的頻偏，對加工的精度要求很苛亥Ij;而且一般陶瓷窗采用的是Al2O3材料，這種材料的導熱系數小，當大功率微波功率通過時，容易造成功率沉積，使陶瓷窗破裂；同時在陶瓷片上出現打火現象時，不能準確且迅速地被監測到進而采取一些行動來保護陶瓷窗不受損壞。
發明內容
本發明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種新型的高功率微波真空陶瓷窗。本發明是通過以下技術方案實現的:
一種新型的高功率微波真空陶瓷窗，包括有左、右對稱放置的兩個錐形窗體和中間位置的陶瓷片，所述的錐形窗體的開口小的一端是矩形波導，開口大的一端是圓形波導，且采用厚壁結構來增大熱容量，所述的陶瓷片的外側設有圓波導窗框，陶瓷片沿著窗框的徑向放置，所述的窗框外側套有外水套，外水套上焊接有進水接頭和出水接頭，冷卻水從進水接頭進入陶瓷窗水槽冷卻陶瓷片，再從出水接頭流出，所述的窗框和外水套的左、右兩端分別與左、右兩側的錐形窗體的圓形波導裝配連接，錐形窗體的矩形波導連接有法蘭，通過左側的錐形窗體將矩形波導逐漸過渡到圓形波導，再通過右側的錐形窗體將圓形波導逐漸過渡到矩形波導，兩端的矩形波導口分別比各側的法蘭要高出一定的距離，是為了使傳輸線上的微波器具有良好的電接觸性，所述的右側錐形窗體上安裝有打火檢測裝置，一旦檢測到陶瓷窗出現打火現象，控制系統就快速的采取行動，保護陶瓷窗不受損壞。所述的打火檢測裝置方向正對陶瓷片的中心位置。本發明的工作原理是:陶瓷片起到隔絕真空狀態和大氣狀態的作用。整個陶瓷窗相當于一個LC選頻電路，使微波在工作頻率點附近的頻帶內能夠完全通過，通過給出工作頻率點、波導尺寸，計算出陶瓷片和窗體的一系列尺寸。本發明的優點是:本發明由高導熱系數材料構成的錐形窗體通過采用厚壁結構來增大熱容量，繼而減小陶瓷片上的溫差，降低應力，減小陶瓷片破裂的概率，本發明具有微波性能優、真空密封度高、安全性高、可靠性大、對加工要求不苛刻、可一次性真空焊接等優點，適合真空系統普遍地應用。
圖1為本發明的結構示意圖。
具體實施例方式如圖1所示，一種新型的高功率微波真空陶瓷窗，包括有左、右對稱放置的兩個錐形窗體I和中間位置的陶瓷片2，所述的錐形窗體I的開口小的一端是矩形波導，開口大的一端是圓形波導，且采用厚壁結構來增大熱容量，所述的陶瓷片2的外側設有圓波導窗框3，陶瓷片2沿著窗框3的徑向放置，所述的窗框3外側套有外水套4，外水套4上焊接有進水接頭5和出水接頭，冷卻水從進水接頭5進入陶瓷窗水槽冷卻陶瓷片2，再從出水接頭流出，所述的窗框3和外水套4的左、右兩端分別與左、右兩側的錐形窗體I的圓形波導裝配連接，錐形窗體I的矩形波導連接有法蘭6，通過左側的錐形窗體I將矩形波導逐漸過渡到圓形波導，再通過右側的錐形窗體I將圓形波導逐漸過渡到矩形波導，兩端的矩形波導口分別比各側的法蘭6要高出一定的距離，是為了使傳輸線上的微波器具有良好的電接觸性，所述的右側錐形窗體I上安裝有打火檢測裝置7，一旦檢測到陶瓷窗出現打火現象，控制系統就快速的采取行動，保護陶瓷窗不受損壞。所述的打火檢測裝置7方向正對陶瓷片的中心位置。對本發明進行250KW、IOOOs的高功率測試，陶瓷窗成功完成測試，沒有出現任何問題，并且在有水冷卻的情況下，陶瓷窗的溫升較低。當用照相機的閃光燈對著陶瓷窗進行模擬打火時，打火檢測裝置7能很快地檢測出并作出反應，即使遠離波導口一米左、右，仍能監測到“打火”現象。
權利要求
1.一種新型的高功率微波真空陶瓷窗，其特征在于:包括有左、右對稱放置的兩個錐形窗體和中間位置的陶瓷片，所述的錐形窗體的開口小的一端是矩形波導，開口大的一端是圓形波導，所述的陶瓷片的外側設有圓波導窗框，陶瓷片沿著窗框的徑向放置，所述的窗框外側套有外水套，外水套上焊接有進水接頭和出水接頭，所述的窗框和外水套的左、右兩端分別與左、右兩側的錐形窗體的圓形波導裝配連接，錐形窗體的矩形波導連接有法蘭，所述的右側錐形窗體上安裝有打火檢測裝置，通過左側的錐形窗體將矩形波導逐漸過渡到圓形波導，再通過右側的錐形窗體將圓形波導逐漸過渡到矩形波導。
2.根據權利要求1所述的新型的高功率微波真空陶瓷窗，其特征在于:所述的打火檢測裝置方向正對陶瓷片的中心位置。
全文摘要
本發明公開了一種新型的高功率微波真空陶瓷窗，包括有左、右對稱放置的兩個錐形窗體和中間位置的陶瓷片，所述的陶瓷片的外側設有圓波導窗框，陶瓷片沿著窗框的徑向放置，所述的窗框外側套有外水套，外水套上焊接有進水接頭和出水接頭，所述的窗框和外水套的左、右兩端分別與左、右兩側的錐形窗體的圓形波導裝配連接，錐形窗體的矩形波導連接有法蘭，所述的右側錐形窗體上安裝有打火檢測裝置，通過左側的錐形窗體將矩形波導逐漸過渡到圓形波導，再通過右側的錐形窗體將圓形波導逐漸過渡到矩形波導。本發明具有微波性能優、真空密封度高、安全性高、可靠性大、對加工要求不苛刻、可一次性真空焊接等優點，適合真空系統普遍地應用。
文檔編號H01P1/20GK103094645SQ20131000358
公開日2013年5月8日 申請日期2013年1月6日 優先權日2013年1月6日
發明者王曉潔, 湯允迎, 劉甫坤 申請人:中國科學院等離子體物理研究所