[发明专利]一种谐振腔频率自动调谐装置

说明书

本发明提供了一种谐振腔频率自动调谐装置。该调谐装置包括伸缩组件、外套组件、推杆和调谐柱；所述伸缩组件包括推杆安装法兰、波纹管座、波纹管、调谐柱安装座；所述外套组件包括第一法兰、密封套管和第二法兰；所述外套组件套装在所述伸缩组件外部；所述推杆安装在推杆安装法兰上，所述推杆依次穿过所述推杆安装法兰、所述波纹管座、所述波纹管与所述调谐柱安装座相连接；所述调谐柱与所述调谐柱安装座相连接。本发明的调谐装置能够较好实现谐振腔频率与功率源频率的实时精确匹配，解决了高能量、大功率单腔循环电子加速器在运行过程中谐振腔的失谐问题，保证了加速器的稳定运行，提高了加速器的调试和运行效率。

技术领域

本发明属于电子加速器技术领域，特别涉及一种谐振腔频率自动调谐装置。

背景技术

电子直线加速器广泛应用于工业、农业、医疗卫生等领域。目前，高能大功率电子直线加速器的需求日益强烈，采用传统行波、驻波谐振加速腔提高电子束流能量难度和成本较高，而单腔循环电子加速器为实现电子束的高能量、大功率输出提供了良好解决方案。

单腔循环电子加速器的核心部件为谐振腔，通过将高频电压加载到谐振腔体内表面形成粒子加速电场，从而实现对粒子的加速。谐振腔的设计是单腔循环电子加速器的关键，为建立稳定的加速电场，谐振腔的固有振荡频率与馈入的功率源频率必须匹配。然而在单腔循环电子加速器运行时，谐振腔体会产生发热变形、机械振动等问题，造成腔体失谐。轻度失谐会引起功率源高频电压下降和高频信号相位漂移，造成电子束流损失。失谐过大会造成功率源与谐振腔频率不匹配，使反射功率过大，功率无法完全馈入到谐振腔，这种功率反射容易产生自激振荡，严重时会损坏功率源。为了防止失谐现象的发生，必须对谐振腔工作频率进行实时调谐，使谐振腔频率保持在允许范围内。

目前，针对单腔循环电子加速器的谐振腔频率自动调谐装置尚未见诸报道，因此为解决高能大功率单腔循环电子加速器运行中的失谐问题，有必要研发一种专用的谐振腔频率自动调谐装置。

发明内容

为解决高能量、大功率单腔循环电子加速器在运行过程中谐振腔的失谐问题，实现其谐振腔频率与功率源频率的匹配，本发明提供了一种谐振腔频率自动调谐装置。

所述谐振腔频率自动调谐装置包括伸缩组件、外套组件、推杆和调谐柱；所述伸缩组件包括推杆安装法兰、波纹管座、波纹管、调谐柱安装座；所述波纹管的一端通过所述波纹管座与所述推杆安装法兰密封连接，所述波纹管的另一端与所述调谐柱安装座密封连接；所述外套组件包括第一法兰、密封套管和第二法兰；所述第一法兰和所述第二法兰分别位于所述密封套管的两端，并均与所述密封套管密封连接；所述外套组件套装在所述伸缩组件外部；所述第二法兰与所述推杆安装法兰密封连接；所述推杆安装在推杆安装法兰上，所述推杆依次穿过所述推杆安装法兰、所述波纹管座、所述波纹管与所述调谐柱安装座相连接；所述调谐柱穿过所述第一法兰并在所述密封套管内部与所述调谐柱安装座相连接。

根据一个实施例，所述推杆与所述调谐柱安装座之间的连接方式可以为螺纹连接。

进一步地，所述螺纹连接方式如下：所述调谐柱安装座上设有外螺纹，所述推杆上设有销钉孔，所述外螺纹处设有与所述销钉孔相对应的销钉卡槽，所述销钉孔与所述销钉卡槽内贯穿有销钉，所述销钉通过与所述外螺纹相适配的活套螺母卡压在所述销钉卡槽内。

根据一个实施例，所述调谐柱与所述调谐柱安装座之间的连接方式可以为螺纹连接。

根据一个实施例，所述推杆安装法兰的螺栓孔为非贯穿式螺栓孔。

根据一个实施例，所述波纹管与所述调谐柱安装座之间的连接方式可以为焊接。

根据一个实施例，所述波纹管与所述波纹管座之间的连接方式可以为焊接。

根据一个实施例，所述波纹管座与所述推杆安装法兰之间的连接方式可以为焊接。

根据一个实施例，所述推杆可以为电动推杆。