[实用新型]一种高功率回旋振荡管匹配负载结构

说明书

本实用新型公开了一种高功率回旋振荡管匹配负载结构，包括微波输入口、微波吸收介质、冷却水套筒外筒、进水口、套筒后盖、定位橡胶圈、电机、出水口和冷却水套筒内筒，匹配负载的冷却水套筒内筒外侧设有冷却水槽，并且与冷却水套筒外筒紧密配合，之后在两者的底端通过套筒后盖固定，且通过0型密封圈封装，使冷却水循环通过进水口和出水口，在冷却水槽中循环流动，带走热量，从而对负载进行冷却；本实用新型的回旋振荡管匹配负载结构不需要额外的焊接工序，可以通过螺栓和0型密封圈进行组装，能承受高水压，散热效果明显，可以将输入的高功率微波能量有效地转化成热量并且冷却；结构紧凑，易于安装和维护。

技术领域

本实用新型涉及一种微波管匹配负载，特别涉及一种高功率回旋振荡管匹配负载结构，属于微波电真空器件技术领域。

背景技术

回旋振荡管是一种微波电真空功率器件，它基于回旋脉塞原理，是回旋器件中发展最为成熟的。回旋振荡管的互作用区结构结构简单且作用效率高，能够在毫米和亚毫米波段获得高输出功率的特点。回旋振荡管的应用领域广泛，可以作为微波加热源用于工业烧制和电子回旋谐振加热，也可以用于雷达、成像等应用领域中。兆瓦量级回旋振荡管是可控核聚变实验堆，如ITER的最佳微波功率源，用来加热可控聚变实验堆中的氢核材料。由于聚变实验堆是个核装置，对安全性的要求非常高。因此需要对回旋振荡管的输出功率进行准确的测量和标定，虽然可以通过其他低功率元件，如低功率定向耦合器来实现。然而由于它的耦合系数很低，与其他元件相连接的时候会带来较大的误差。因此能够吸收大功率的负载对回旋振荡管的输出功率进行直接测量是非常有必要的。

回旋振荡管的研究始于20世纪60年代，在国际核聚变能源计划的推动下，经过多年的积累，目前国外已经有商用的兆瓦量级回旋振荡管型号。国内目前还没有长脉冲兆瓦量级回旋振荡管的成功实现，因此也缺乏兆瓦级的匹配负载的真正实现。目前国外兆瓦级的负载结构仍然采用的是上世纪90年代的设计，结构复杂且热量分布不均匀，本专利提供了一种结构简单、可靠性高的匹配负载设计。

实用新型内容

本实用新型提出了一种高功率回旋振荡管匹配负载结构，解决了现有技术中回旋振荡管机构复杂、可靠性低的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：

本实用新型一种高功率回旋振荡管匹配负载结构，包括微波输入口、微波吸收介质、冷却水套筒外筒、进水口、套筒后盖、定位橡胶圈、电机、出水口和冷却水套筒内筒，匹配负载的所述冷却水套筒内筒外侧设有冷却水槽，并且与所述冷却水套筒外筒紧密配合，之后在两者的底端通过套筒后盖固定，且通过O型密封圈封装，使冷却水循环通过所述进水口和出水口，在所述冷却水槽中循环流动，带走热量，从而对负载进行冷却。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述电机通过支撑伸缩杆带动微波反射器旋转并且沿着径向运动，即与支撑伸缩杆垂直的方向运动，将高功率的微波能量均匀反射到微波吸收介质上，避免了热量集中分布的隐患。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述支撑伸缩杆穿过套筒后盖进入冷却水套筒内筒中，且其与套筒后盖的连接处通过定位橡胶圈密封。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述微波反射器是一个椭球面结构，减少了反射回输入口的微波能量。

作为本实用新型的一种优选技术方案，负载的密封是通过所述O型密封圈实现，无需附加的焊接工艺，安装维护容易。

本实用新型所达到的有益效果是：本实用新型的回旋振荡管匹配负载结构不需要额外的焊接工序，可以通过螺栓和O型密封圈进行组装，能承受高水压，散热效果明显，可以将输入的高功率微波能量有效地转化成热量并且冷却；结构紧凑，易于安装和维护。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：