[发明专利]辐射散热器与空间行波管收集极钎焊连接专用系统

说明书

技术领域

本发明涉及电真空器件技术领域，特别是辐射散热器与空间行波管收集极钎焊连接专用系统。

背景技术

空间行波管是广泛应用于通信卫星、侦察卫星、导航卫星、资源卫星、气象卫星、海洋卫星以及载人航天与探月工程的转发器、数据传输系统、雷达与电子对抗发射机等的末级功率放大器的核心部件。对于通信卫星和导航卫星来说，星上用的空间行波管数量很大，它们产生的废热不能直接排散到卫星舱内，否则会引起星上设备的温度升高，影响它们的正常工作。为确保星上所有设备能够长时间正常工作，必须将行波管产生的废热排散到宇宙空间中去。为此，几乎所有通信卫星用空间行波管全部采用了辐射散热器。通过在空间行波管收集极上安装辐射散热器，直接将行波管产生的大量废热辐射到深空中去，从而显著减少行波管传递给卫星的热量。

辐射散热器在空间行波管收集极上的安装方法一般有两种：一是直接机械连接，通过一定的紧固结构设计使得辐射散热器与行波管收集极之间紧密贴合在一起。二是钎焊连接，就是将辐射散热器钎焊在行波管收集极上。辐射散热器和行波管收集极之间的接触表面由于表面粗糙度的原因微观形貌如图1所示。机械连接只能实现两表面间局部接触。如果在两表面间施加导热硅脂，虽然可以改善两表面间的导热状态，但是导热硅脂中含有大量有机物，它们在外空间高能粒子束辐照和高工作温度的同时作用下，能否维持长期稳定工作(空间行波管一般要求工作寿命大于10年)，值得商榷。钎焊连接由于使用的金属焊料能够和散热器、收集极表面润湿良好，因此能够很好地将散热器与行波管收集极之间接触表面的空隙通过原子级接触填充饱满。此外金属焊料热导率比导热硅脂高，因此与机械连接相比，通过钎焊连接辐射散热器与行波管收集极之间的热阻比机械连接更小，空间行波管收集极可以在更低的温度下工作，有利于提高空间行波管的工作可靠性和使用寿命。

辐射散热器与空间行波管收集极之间的钎焊连接通常是在行波管经过充分热测，电性能检验合格后进行。此时行波管上一方面安装有磁路磁钢，另一方面电子枪高压引线部分有灌注的绝缘硅橡胶。磁路磁钢在超过本身最高使用温度烘烤作用下，磁性能将要下降。绝缘硅橡胶在超过本身最高使用温度的情况下，将会发生老化变质，绝缘性能下降。造成器件损伤，减少使用寿命。

发明内容

本发明的目的是公开一种辐射散热器与空间行波管收集极钎焊连接专用系统，以解决现有技术存在的问题，在辐射散热器与空间行波管收集极之间钎焊时，焊缝处焊料充填饱满的情况下，避免空间行波管磁路磁钢和绝缘硅橡胶超过其最高使用温度，保障空间行波管在钎焊工艺实施前后热测电性能基本保持不变。

为达到上述目的，本发明的技术解决方案是：

一种辐射散热器与空间行波管收集极钎焊连接专用系统，其包括加热装置、隔热装置、冷却装置，其中，冷却装置为管状或半圆管状水套，将行波管螺旋线部分、磁路II部分的磁钢、行波管电子枪、电子枪高压引线部分灌注的绝缘硅橡胶包裹在内；隔热装置为片状圆环，位于冷却装置下端下方，隔热装置将整个真空空间分隔成A、B两个区，A区为真空、无加热装置区域，B区为真空、有加热装置区域；加热装置位于隔热装置下方，围于辐射散热器外周围，加热装置内壁与辐射散热器外周壁之间有间隙，加热装置安装在B区腔体内壁上；加热装置接电源，冷却装置接循环冷却媒介；

在对辐射散热器与空间行波管收集极之间进行钎焊连接时，将系统竖直置于真空度≤1.2×10^-3Pa的环境中，多极降压收集极套于辐射散热器内，两者共圆心，在收集极与辐射散热器的接触面填满焊料；启动电源加热，进行钎焊连接。

所述的钎焊连接专用系统，其还包括磁路I部分的磁钢，磁路I磁钢位于磁路II磁钢的下端，在对辐射散热器与空间行波管收集极之间进行钎焊连接前，首先拆掉磁路I的磁钢，并详细记录拆卸磁路I磁钢的安装方位和顺序，以期降低由于磁路I磁钢装卸对行波管电性能的影响。

所述的钎焊连接专用系统，其所述隔热装置，包括多片圆环金属板、一金属圆筒，多片圆环金属板呈叠置状固接于金属圆筒外周圆，纵向曲线断开成两个半圆结构；金属圆筒内径大于磁路I磁钢形成的圆直径。

所述的钎焊连接专用系统，其所述冷却装置，为退火无氧铜管缠绕而成的管子，管内通冷却媒介，下端靠近收集极处为进口，上端靠近电子枪处为出口。