[發明專利]一種高功率輸入耦合器的駐波諧振老練裝置及方法

有效

• 申請號: 201910748468.1
• 申請日: 2019-08-14
• 公開（公告）號: CN110487328B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 林澤強;蔣天才;吳安東;何源
• 申請（專利權）人: 中國科學院近代物理研究所
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;H01P11/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 王胥慧

本發明涉及一種高功率輸入耦合器的駐波諧振老練裝置及方法，其特征在于，包括第一可拉動短路器、第二可拉動短路器和可調次級耦合器；第一可拉動短路器連接第一高功率輸入耦合器非真空端和可調次級耦合器，第一高功率輸入耦合器真空端連接第二高功率輸入耦合器真空端，第二高功率輸入耦合器非真空端固定連接第二可拉動短路器，可調次級耦合器還固定連接射頻功率源；第一可拉動短路器和第二可拉動短路器內均滑動連接有金屬短路板，兩金屬短路板之間的距離為電磁場半波長的整數倍，第一可拉動短路器、第二可拉動短路器、第一高功率輸入耦合器、第二高功率輸入耦合器與兩金屬短路板構成可移動的同軸駐波諧振腔，本發明可用于加速器領域中。

技術領域

本發明是關于一種高功率輸入耦合器的駐波諧振老練裝置及方法，屬于加速器領域。

背景技術

在加速器領域中，同軸式高功率輸入耦合器通常用于從射頻功率源向射頻加速腔提供能量。在高功率輸入耦合器正式安裝到射頻腔前，需要經過離線老練，以提高實際運行穩定性。常見的耦合器離線老練方式為行波老練以及駐波老練兩種，為降低離線老練方法所需的功率，通常采用行波諧振環裝置，但是該裝置的結構復雜且功率增益低，增益一般僅為20倍左右。近年來，美國費米實驗室的研究人員提出駐波部分諧振式裝置，該裝置含有一個全反射可移動短路板和一個部分反射可移動反射板，因此不能形成完全駐波諧振，功率增益僅為3～4倍。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種具有高功率增益且結構簡單可靠的高功率輸入耦合器的駐波諧振老練裝置及方法。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：一種高功率輸入耦合器的駐波諧振老練裝置，其特征在于，包括第一可拉動短路器、第二可拉動短路器和可調次級耦合器；所述第一可拉動短路器的一端分別連接第一高功率輸入耦合器的非真空端和所述可調次級耦合器的一端，所述第一高功率輸入耦合器的真空端連接第二高功率輸入耦合器的真空端，所述第二高功率輸入耦合器的非真空端固定連接所述第二可拉動短路器，所述可調次級耦合器的另一端固定連接射頻功率源；所述第一可拉動短路器和第二可拉動短路器內均滑動連接有金屬短路板，兩所述金屬短路板均采用中間開設有通孔的圓盤結構，兩所述金屬短路板之間的距離為電磁場半波長的整數倍，所述第一可拉動短路器、第二可拉動短路器、第一高功率輸入耦合器、第二高功率輸入耦合器與兩所述金屬短路板構成可移動的同軸駐波諧振腔，所述第一可拉動短路器和第二可拉動短路器用于限定同軸駐波諧振腔內諧振場的軸向分布長度和位置，所述可調次級耦合器用于將所述射頻功率源傳輸的電磁波功率饋送至同軸駐波諧振腔。

進一步地，所述第一可拉動短路器和第二可拉動短路器還包括第一導體、第二導體和拉桿，其中，每一所述第一導體和第二導體均為管狀結構；每一所述第一導體的外側均套設有對應所述第二導體，每一所述第一導體的外側均滑動插設有對應所述金屬短路板，每一所述金屬短路板的外側均與對應所述第二導體接觸封閉；每一所述第一導體與對應所述第二導體之間的容置空間均設置有所述拉桿，每一所述拉桿的一端均固定連接對應所述金屬短路板，用于拉動對應所述金屬短路板在對應所述第一導體上移動。

進一步地，所述第一高功率輸入耦合器的真空端與所述第二高功率輸入耦合器的真空端之間采用同軸線連接結構連接。

進一步地，所述同軸線連接結構包括內導體和外導體；所述內導體的外側套設有所述外導體，所述外導體通過法蘭連接所述第一高功率輸入耦合器和第二高功率輸入耦合器的外導體真空端，所述內導體通過插芯連接所述第一高功率輸入耦合器和第二高功率輸入耦合器的內導體真空端。

進一步地，所述可調次級耦合器的耦合度通過所述可調次級耦合器內天線的插入深度確定。

進一步地，所述第一可拉動短路器的一端通過三通連接器分別連接所述第一高功率輸入耦合器的非真空端和所述可調次級耦合器的一端。