[实用新型]远距离波导弧光探测器

说明书

技术领域

本实用新型专利涉及在大功率微波工程中实现对波导内介质击穿打火的远距离探测装置。确切的说是一种在远距离检测波导内击穿打火的探测器。

背景技术

在高功率微波传输系统中，经常会发生介质击穿放电的现象产生，此时会伴有“光”、“声”等现象发生。此时的介质击穿对整个高功率微波系统以及微波器件都可能造成致命性的危害。因此在这种“打火”的情况下必须快速检测到打火的光信号，并且作出快速响应，切断微波的输出，进行保护。国内一般采用将光敏器件直接安装在波导壁上，通过波导壁上的小孔来检测速调管放大器输出窗或者波导内微波窗等器件周围的拉弧打火击穿。但是在高功率微波运行时和强电磁干扰环境、有核辐射环境或者高真空环境作用下，安装这种光敏器件存在难以克服的困难，而且长线传送信号很容易受到强电磁脉冲和微波泄漏的干扰。并且维护这种光敏探头由于存在核辐射而使人容易受到危害。而且一般这种安装方式在波导壁上开单一的孔很难进行后续电路的自检测功能。而开过多的孔来安装光源进行自检测后续电路本身破坏了波导的连续性边界条件而影响大功率微波系统的传输。同时，由于不能很好的将微波系统和后续检测电路的地线明显的隔离开，从而使后续检测电路的可靠性存在一定的隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种远距离波导弧光探测器，实现在高功率微波运行时和强电磁干扰环境、有核辐射环境或者高真空环境作用下，在远离现场的环境下准确检测并传输微波击穿打火光信号。

本实用新型的技术方案如下：

远距离波导弧光探测器，包括有波导，其特征在于在波导壁上开有一个透光孔，所述的透光孔外焊接有一个不锈钢管(1)，不锈钢管(1)内安装有一个可阀管(11)与石英玻璃片组件(2)，石英玻璃片密封固定在可阀管(11)的前端，可阀管(11)放进不锈钢管(1)内，可阀管(11)与不锈钢管(1)后端焊接密封；可阀管(11)伸进有探头并固定安装，探头前端安装有聚光透镜组(4)，聚光透镜组的焦点处固定安装有导光缆(5)，导光缆的后端固定在活动连接口(7)内，活动接头(8)内固定有光电三极管(9)，活动连接口(7)和活动接头(8)之间固定连接，导光缆的后端面正对光电三极管(9)。

所述的导光缆中周围部位引出少部分光纤丝于探头外作为自检测光输入口。

所述的探测器前端的聚光透镜组(4)和后面的导光缆(5)端面经过精确对准聚焦后固定，导光缆的两个端面均经过光学抛光。

所述的探测器采用光纤导光缆(5)来传送波导内击穿打火的电弧光，所用的光纤导光缆(5)由400-600根光纤丝组成，每根光纤丝的直径是50um±10um。

活动接头(8)用法兰盘(10)固定在信号处理仪器的面板上。

本实用新型为大功率微波工程的射频击穿提供了远距离的弧光探测硬件装置。从而使在核辐射、微波辐射等区域内只存在密封玻璃和聚光镜以及光纤导光缆等无源器件，而这些无源器件一般情况下是不容易损害的。透镜组和导光缆不受辐射和电磁脉冲干扰的影响。信号处理电路可以放在无辐射的区域内。因而大大提高了整个系统的稳定性和可维护性。同时，也使人在维护整个微波工程保护系统时远离了核辐射，微波辐射等对人体有伤害的环境。

本实用新型曾经在2006年秋季EAST全超导托卡马克首轮放电实验中，在高功率低混杂波系统上成功连续运行半个月。期间在高功率微波注入时，真空侧陶瓷窗附近多次被击穿打火。本实用新型成功的将波导内射频击穿的打火光传送到35米以外没有辐射的区域内，并且光信号幅度足够强。成功的被光敏三极管以及后续电路探测到，并发出信号有效的保护了整个微波系统和微波器件。

本实用新型可以广泛应用于各种恶劣环境下高功率微波系统的射频击穿保护，比如雷达系统、加速器、托卡马克等离子体低混杂波加热系统、各种速调管输出窗的保护等，作为远距离探测波导击穿的弧光探测器。

附图说明

附图是本实用新型组件分解图。

具体实施方式