[实用新型]一种铁氧体加载变频调谐腔

说明书

技术领域：

本实用新型主要涉及在真空情况下形成高频高压电场，并在束流运动方向对重粒子束进行俘获、加速或减速的铁氧体加载的宽频带高频高压同步加速器装置技术领域，尤其涉及一种铁氧体加载变频调谐腔。

背景技术：

在此以前，国内只有中国科学院近代物理研究所有一台与俄罗斯联合设计制造的同步加速器用铁氧体加载变频调谐同轴谐振腔体，用于兰州重粒子加速器冷却储存环(CSR)主环，对束流进行俘获，加速。该腔体由于结构简单，所能氶受的最高平均高频功率不超过2kW，而且只能工作在占空比小于1/2的扫频脉冲模式，工作频率范围0.25MHz～1.7MHz。

CSR主环腔体由俩个加有铁氧体磁环的腔体组成，每个腔体的内外导体之间填装有34个内径350mm，外径540mm，厚度22mm的铁氧体磁环，环内径与内导体之间有平行于主轴线的96根直径为4mm的铜线作为偏磁线圈的环内部分，线圈的每圈在各腔的中间部位内外交叉；环内径与内导体间并灌封有硅橡胶用于绝缘，高频介质损耗较大；每隔两个磁环夹一片厚度2的铜板作为散热用，散热效果较差；另外，腔体的调谐电容选用功率较小的陶瓷电容。因此，腔体只能工作在平均功率较小的扫频脉冲模式。在占空比较大，腔体电压较高时，或连续波工作情况下，铁氧体温度会过高，绝缘介质会发热，调谐电容会烧毁。

发明内容：

本实用新型的目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种铁氧体加载变频调谐腔，从而有效解决了现有技术中的问题。

本实用新型的目的可以通过采用以下技术方案来实现：所述的一种铁氧体加载变频调谐腔，包括有同轴相对放置的左谐振腔(1)和右谐振腔(2)，其特点在于：所述的右谐振腔(2)的内导体(15)和外导体(16)之间填装有多片腔体加载的铁氧体磁环(6)，铁氧体磁环(6)的内径与内导体(15)之间填有绝缘四氟介质(8)，绝缘四氟介质(8)中设有第一偏磁线圈导体(9)，铁氧体磁环(6)的外部安装有第二偏磁线圈导体(10)，右谐振腔(2)的内导体(15)中间为真空室(3)，右谐振腔(2)的外部装有不锈钢外壳(23)，右谐振腔(2)的侧部设有支撑不锈钢板(17)。

所述的铁氧体环(6)为20片，每两片铁氧体磁环(6)之间设有通水冷却盘(7)，通水冷却盘(7)通过进出水管接头(21)与外部供水管相连，铁氧体磁环(6)和通水冷却盘(7)通过谐振腔体底部的支撑体(20)安装在谐振腔体上。所述的真空室(3)和内导体(15)通过连接片(19)相连，真空室(3)的外部设有加热带和保温层(22)。

所述的左谐振腔(1)和右谐振腔(2)结构相同，对称连接。所述的左谐振腔(1)和右谐振腔(2)相连接处设有馈电连接导体(18)和偏磁线圈交叉连接处(11)，左谐振腔(1)和右谐振腔(2)中的真空室连接处设有绝缘陶瓷(4)和加速缝(5)，绝缘陶瓷(4)真空室连接处设有波纹管(12)，保护陶瓷金属封接部位不易损坏，加速缝(5)两边分别与左谐振腔(1)和右谐振腔(2)的内导体开路端相连，加速缝(5)两边又与腔体谐振高压真空电容器(14)相连，左谐振腔(1)和右谐振腔(2)中的真空室的两端安装有支撑装置(13)。

本实用新型的有益效果是：所述的一种铁氧体加载变频调谐腔，采用在内导体与磁环之间填充的介质选用高频性能优良的聚四氟乙稀介质材料，并解决其成型加工；在铁氧体环两侧，环与环之间设置散热水冷盘，并解决水冷盘的制作工艺；腔体调谐电容选用高耐压，高功率陶瓷真空电容；偏磁线圈在两腔体的中间部位相交叉；腔体可以反复拆卸等设计和结构，在0.5MHz～2MHZ频率范围内，腔体不仅可以在扫频脉冲调制模式下工作，而且还可以在电频连续波模式下工作，最高点压可以达到峰峰值17kV，满足了CSR实验环高频系统的的双模式工作要求。本腔体可以工作在扫频脉冲调制模式，及腔体电压高达17kV的电频连续波工作模式。加载铁氧体能承受数十千瓦高频功率而温度不超过40度，能够满足物理调束更高一步的要求。

本实用新型由中国科学院近代物理研究所设计并由近物所与陕西数字广播通讯设备有限公司联合研制成我国第一台同步加速器用一种铁氧体加载变频调谐腔体，主要用于CSR实验环对束流进行累积和减速。其能产生较高连续波高频电压的同步加速器腔体，以满足CSR实验环的工作要求，CSR实验环要求高频腔体不仅要能工作在扫频脉冲模式下，而且还要能工作在腔体电压较高的点频连续波模式下，这时腔体要能承受最大约60～70kW的高频功率，同时加载铁氧体的温度限制在40度以下。

附图说明：

图1为本实用新型的结构主视图；