[发明专利]绝缘微堆测试装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种考核绝缘微堆样品真空沿面耐压性能的测试装置，具体涉及绝缘微堆测试装置。

背景技术

介质壁加速器是一种新型加速器，具有加速梯度高、结构紧凑等优点，在肿瘤放疗、X光闪光照相等领域有着巨大的的潜在应用价值，它采用绝缘介质壁作为粒子速传输通道，可使带电粒子获得很高的加速梯度，一般可达20MV/m，最高可达100MV/m。介质壁加速器高加速度梯度的实现依赖于高真空沿面耐压的绝缘微堆、高体击穿强度的固态脉冲形成线、快导通低抖动的光导开关三项关键单元技术，而绝缘微堆的真空沿面绝缘性能直接决定了介质壁加速器实际可获得的加速梯度的大小。绝缘微堆是一种將绝缘介质薄层和金属箔片交替层叠压制而成的新型绝缘子，理论预测这种新型绝缘子在ns级脉冲电压加载下的真空沿面耐压性能比传统绝缘子高数倍，但这种绝缘子实际的耐压性能受到材料、介质金属厚度比例、制备工艺、表面加工工艺等诸多因素的影响，因此在研制高梯度绝缘子的过程中，准确可靠的地考核绝缘微堆样品的真空沿面耐压性能尤为重要。绝缘微堆作为介质壁加速器的粒子束传输管道，需要起到两个作用，一是作为束流传输通道隔绝内部的真空与外部的变压器油，二是形成高的加速梯度加速其中通过的粒子束。如何实现样品内部真空外部变压器油这样一种实际工况下内沿面的真空沿面耐压性能考核，是一大难题。

而现有的测量方式中只是测量了耐压性能，存在测得的耐压数字不可靠的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供绝缘微堆测试装置，解决现有技术中绝缘微堆测试装置存在的测量不准确的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

绝缘微堆测试装置，包括一个整体呈圆筒状的有机玻璃支撑座，其底部为一个圆环状的底板，在有机玻璃支撑座内设置有用于将绝缘微堆样品固定的下电极和上电极，上电极、下电极、绝缘微堆样品、以及有机玻璃支撑座之间形成密闭的绝缘油空腔。现有技术中，考核微堆样品真空沿面耐压值时，是利用上下平板电极，上下平板电极中间紧压微堆样品，绝缘微堆样品的内侧和外侧都处于真空环境。但是绝缘微堆样品在实际的使用过程中，绝缘微堆样品的内侧为真空环境，外侧处于绝缘油环境，因此现有的考核微堆样品的装置无法模拟实际环境，使测得的耐压数字不可靠，而本发明采用一个整体呈圆筒状的有机玻璃支撑座，其底部为一个圆环状的底板，在有机玻璃支撑座内设置有用于将绝缘微堆样品固定的下电极和上电极，上电极、下电极、绝缘微堆样品、以及有机玻璃支撑座之间形成密闭的绝缘油空腔，该装置模拟了样品的实际使用环境，使绝缘微堆样品的中间区域为真空环境，外侧为绝缘油环境，这样的结构考核的耐压值就是样品内侧与真空区域相接触的沿面的耐压值，使测得的实验数据更加真实可靠。

所述下电极中部向下凹陷形成一个插入有机玻璃支撑座的圆环状底板中部空腔的凸体，在凸体上设置有将绝缘微堆样品内部空腔与外部连通的通道。具体的讲，将下电极中部向下凹陷形成一个插入有机玻璃支撑座的圆环状底板中部空腔的凸体结构，在凸体上设置有将绝缘微堆样品内部空腔与外部连通的通道，可以使得绝缘微堆的内部真空环境得以提升，也有利于抽取真空。

所述的通道包括一个与绝缘微堆样品同轴的盲孔，在盲孔的底部横向至少设置有一个通孔。通过盲孔加横向通孔的方式，便于加工的同时，突出结构也便于使用过程中的装配。

在有机玻璃支撑座的顶部开口端还设置有一个尼龙压块，尼龙压块上设置有与有机玻璃支撑座相匹配的环形槽，有机玻璃支撑座的底板沿径向向外延伸，尼龙压块通过拉紧螺杆与有机玻璃支撑座的底板固定连接。采用尼龙压块作为压紧机构，利用其上设置的环形槽，使得尼龙压块可以沿有机玻璃支撑座的轴线方向移动，利用拉紧螺杆可以将尼龙压块拉动并将上电极压紧，从而给予上电极有效的压紧力，保持绝缘油空腔的完整性。

所述的下电极和上电极上均设置有与绝缘微堆样品相匹配的卡槽。通过卡槽的设置，可以便于绝缘微堆的安装与卡位，同时增加了绝缘油通往真空腔之间的途径长度和弯曲程度，有利于提高耐压能力。

在下电极与机玻璃支撑座之间、机玻璃支撑座与上电极之间、上电极与绝缘微堆样品之间、绝缘微堆样品与下电极之间均设置有O型密封圈。通过设置多个O型密封圈，可以有效形成绝缘油空腔，保持其密闭性。

所述下电极与机玻璃支撑座通过销钉螺栓固定。通过销钉螺栓的设置，增加了下电极与有机玻璃支撑座之间的稳固关系，避免了其转动的肯能行。

还设置有一个与所述的绝缘油空腔连通的注油孔、以及与注油孔相匹配的油封螺钉。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：