[實用新型]一種防炸裂的陶瓷窗結構及耦合器

有效

• 申請號: 202220014433.2
• 申請日: 2022-01-04
• 公開（公告）號: CN216795348U
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 郭潤兵;戴旭文;張占軍;王輝;宋迺斌
• 申請（專利權）人: 北京高能銳新科技有限責任公司
• 主分類號: H05H7/00
• 分類號: H05H7/00;H01R13/502;H01R13/504;H01R13/02;H01R31/06;H01R24/38;H05K7/20
• 代理公司: 北京志霖恒遠知識產權代理事務所(普通合伙) 11435
• 代理人: 郭棟梁

本申請公開了一種防炸裂的陶瓷窗結構及耦合器，包括：陶瓷窗框單元：包括內窗框、外窗框和陶瓷片；導體扼流單元：包括管狀的內導體扼流件和管狀的外導體扼流件；兩所述內導體扼流件的長度不同，用于縮短內導體扼流件與外導體扼流件的長度差；水冷固定筒，插裝于所述內窗框中，且與所述內導體扼流件電子束焊接固定。本申請一是通過減少內外導體扼流件之間的長度差，降低釬焊時熱脹冷縮尺寸變化不一致導致陶瓷片受到較大的應力，從而減少陶瓷片在釬焊過程中炸裂的風險。二是通過選用復合焊接方式，將水冷固定筒采用電子束焊接，避免了陶瓷片受到水冷固定筒在釬焊過程產生的應力，進一步降低了陶瓷片炸裂的風險。

技術領域

本實用新型一般涉及粒子加速器領域技術領域，具體涉及一種防炸裂的陶瓷窗結構及耦合器。

背景技術

耦合器是加速器系統中非常重要的非常關鍵的部件，具有隔離真空、耦合器功率、實現內外導體絕緣以及匹配耦合器度等。陶瓷窗結構則是耦合器中核心結構，耦合器隔離真空以及內外導體實現絕緣均通過陶瓷窗結構來實現，因此陶瓷窗結構焊接是耦合器制造中最關鍵的環節，其焊接成功率直接決定耦合器成敗。

陶瓷窗具有復雜的結構，且包括多種材料需要同時進爐進行釬焊，實現真空密封以及水密封等各種要求。現有技術中，陶瓷窗焊接一般采用中溫釬焊方式，將裝配焊料后的陶瓷窗放入爐中整體釬焊而成。但是陶瓷窗結構在釬焊時，工件溫度要超過780℃(焊料液相線溫度為779℃)，工件釬焊過程中，由于不同種材料熱膨脹系數不一致，各個工件溫度變化速率不一致將導致工件形變不一致，特別在焊料固化后，由于內外導體形變不一致，將產生很大的力作用于陶瓷上。也就是說，如果全部采用釬焊焊接方式，會導致焊接過程中出現陶瓷片炸裂現象，陶瓷窗結構釬焊失敗，從而導致整體陶瓷窗結構報廢。因此，如何防止陶瓷片在焊接加工過程中炸裂，是現在工業生產中急需解決的一個問題。

實用新型內容

本申請期望提供一種防炸裂的陶瓷窗結構及耦合器，用以解決陶瓷片在焊接加工過程中炸裂的問題。

第一方面，本實用新型提供一種防炸裂的陶瓷窗結構，包括：陶瓷窗框單元，所述陶瓷窗框單元包括管狀的外窗框，所述外窗框內設置有陶瓷片，所述陶瓷片的外周面與所述外窗框的內周面釬焊固定，所述陶瓷片上設置有通孔，所述通孔內插裝有管狀的內窗框，所述內窗框與所述陶瓷片釬焊固定；還包括導體扼流單元，所述導體扼流單元分為管狀的內導體扼流件和管狀的外導體扼流件；所述內窗框的兩端均插套連接有所述內導體扼流件，各所述內導體扼流件均與所述內窗框釬焊固定，所述外窗框的兩端均插套連接有所述外導體扼流件，各所述外導體扼流件均與所述外窗框釬焊固定；兩所述內導體扼流件的長度不同，用于縮短內導體扼流件與外導體扼流件的長度差；以及水冷固定筒，插裝于所述內窗框中，且與所述內導體扼流件電子束焊接固定。

進一步的，在所述內導體扼流件內周面上，設置有向軸線方向凸起的第一凸臺，在所述水冷固定筒一端設置有沿軸線向外的第一環臺，所述第一環臺的底面半徑大于所述第一凸臺中空部分的底面半徑，使第一環臺放置于第一凸臺上并固定，所述第一環臺和所述第一凸臺形成接觸面，所述接觸面用來進行電子束焊接。

進一步的，所述水冷固定筒另一端設置有沿軸線向外的第二環臺；與所述第二環臺相對的位置，所述內導體扼流件內周面上設置有向軸線方向凸起的第二凸臺，所述第二環臺的底面半徑與所述第二凸臺中空部分的底面半徑相等，所述第二環臺與所述第二凸臺之間形成接觸面，所述接觸面用來進行電子束焊接。

進一步的，所述內導體扼流件分為第一內導體和第二內導體，所述第一內導體長度大于所述第二內導體，所述第一凸臺設置在第一內導體上，所述第二凸臺設置在所述第二內導體上，所述內窗框焊接固定在所述第一凸臺與所述第二凸臺之間。

進一步的，所述外導體扼流件包括第一外導體和第二外導體，所述內窗框焊接固定在所述第一外導體和所述第二外導體上。