[實用新型]水冷型兆瓦量級高功率長秒沖毫米波傳輸波導轉換開關

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201922157622.6
• 申請日: 2019-12-05
• 公開（公告）號: CN211125928U
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發(fā)明（設計）人: 黃梅;陳罡宇;王潔瓊;高鵬
• 申請（專利權）人: 核工業(yè)西南物理研究院
• 主分類號: H01P1/12
• 分類號: H01P1/12;H01P1/30
• 代理公司: 核工業(yè)專利中心 11007
• 代理人: 高安娜

本實用新型屬于高功率微波技術領域，具體公開水冷型兆瓦量級高功率長秒沖毫米波傳輸波導轉換開關，包括真空密封腔體組件、微波通路切換組件和線性運動驅動機構組件，以及冷卻水回路組件，微波通路切換組件包括微波直通波導、微波90度換向波導及微波90度反射鏡，線性運動驅動機構組件由導向機構、驅動部分及驅動推桿組成，冷卻水回路組件包括上冷卻鏡和滑動水道。有效減少微波損耗所產生的熱負荷，保證了在未來連續(xù)波電子回旋共振加熱系統(tǒng)中的正常應用，解決了線性移動位置精確控制、移動組件的有效水冷、真空動密封等技術難題。

技術領域

本實用新型屬于高功率微波技術領域，具體涉及一種水冷型傳輸波導轉換開關。

背景技術

對未來聚變研究實驗堆乃至商業(yè)堆來說，電子回旋共振加熱系統(tǒng)單條傳輸線的功率容量要求能夠傳輸兆瓦量級、千秒量級的毫米波。為了達到此目的，有效的避免傳輸線因氣體擊穿而引起打火及高功率傳輸引起的熱負荷，通常需要采用真空水冷傳輸部件構成電子回旋系統(tǒng)傳輸線。波導轉換開關是電子回旋共振加熱系統(tǒng)傳輸線的重要組成微波部件之一，其主要作用在于切換微波傳輸路徑，即實現微波在注入真負載(裝置等離子體)與微波全吸收水負載之間的轉換，以便于在不同要求下進行電子回旋系統(tǒng)調試和聚變研究裝置實驗。

上述波導轉換開關需要兼顧滿足以下技術要求：(1)定位精度高，能夠實現微波傳輸方向在不同通路之間的準確切換；(2)損耗小，能夠傳輸兆瓦量級、千秒量級毫米波；(3)真空度為10^-3Pa，真空漏率為10^-9Pa·m³/s；(4)能夠遠程控制與監(jiān)測狀態(tài)。

已有的波導轉換開關能夠滿足以上(1)、(3)、(4)項要求，但由于無法解決累積熱負荷的問題而無法滿足傳輸千秒兆瓦量級毫米波的需求。

發(fā)明內容

本實用新型的目的是提供一種水冷型兆瓦量級高功率長秒沖毫米波傳輸波導轉換開關，以有效減少微波損耗所產生的熱負荷，保證了在未來連續(xù)波電子回旋共振加熱系統(tǒng)中的正常應用。

本實用新型的技術方案如下：

水冷型兆瓦量級高功率長秒沖毫米波傳輸波導轉換開關，包括真空密封腔體組件、設于真空密封腔體組件內的微波通路切換組件和線性運動驅動機構組件，以及冷卻水回路組件，所述的真空密封腔體組件為六面體，其六個面設有安裝端口，所述的微波通路切換組件包括微波直通波導、微波90度換向波導及微波90度反射鏡，三者均通過對應的安裝端口安裝；所述的線性運動驅動機構組件由置于真空密封腔體內的導向機構、置于真空密封腔體外的驅動部分及驅動推桿組成，所述的驅動推桿穿過導向機構與微波90度換向波導連接；所述的冷卻水回路組件包括微波90度反射鏡連接的上冷卻鏡、與上冷卻鏡連接的Z型水管轉接頭，一端與Z型水管轉接頭連接的滑動水道，與滑動水道另一端連接的冷卻水管接頭。

所述的導向機構包括安裝在真空密封腔體底板的導向光軸、以及設于導向光軸下方的導向光軸支撐托板，所述的導向光軸兩端與導向光軸支撐件連接。

所述的導向機構還包括設于真空密封腔體兩側下部的導向光軸支撐件，所述的導向光軸在導向光軸支撐托板的支撐下，兩端與導向光軸支撐件連接。

所述的真空密封腔體組件包括真空密封腔體、前方的密封前面板，兩者密封連接。

所述的安裝端口包括微波輸入端口、微波直通輸出端口、90度換向微波輸出端口、線性運動傳動端口、水冷回路端口和真空抽氣及監(jiān)測端口。

所述的微波輸入端口位于真空密封腔體后側面、微波直通輸出端口位于密封前面板上，90度換向微波輸出端口位于真空密封腔體上表面，線性運動傳動端口和水冷回路端口位于真空密封腔體側面，真空抽氣及監(jiān)測端口位于密封前面板上。

所述的微波直通波導上的微波直通口與微波直通輸出端口連通，微波90度換向波導和微波90度反射鏡通過90度換向微波輸出端口安裝。