一種置于真空室內(nèi)的微波診斷天線系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于微波診斷技術(shù)領(lǐng)域，具體公開一種置于真空室內(nèi)的微波診斷天線系統(tǒng)，它包括微波天線、窗口法蘭、固定壓盤、過渡波導(dǎo)、真空密封圈、真空密封窗口介質(zhì)和過渡端波導(dǎo)法蘭。本實(shí)用新型通過將天線置于真空室內(nèi)，使天線與待測量目標(biāo)的距離更近，獲得的信號(hào)更強(qiáng)，受外界干擾小，可靠性更高；同時(shí)由于天線的阻擋作用，使等離子體窗口的濺射影響很小，基本不需要清洗；將過渡波導(dǎo)置于裝置外，能夠在不影響真空的情況下，直接改變測量的極化模式，滿足不同的測量需求。
【專利說明】
一種置于真空室內(nèi)的微波診斷天線系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于微波診斷技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種置于真空室內(nèi)的微波診斷天線系統(tǒng)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]微波診斷能夠測量高溫等離子體內(nèi)部的電子溫度和電子密度分布、湍流、旋轉(zhuǎn)速度等重要參數(shù)，其工作時(shí)不會(huì)像探針等診斷系統(tǒng)那樣影響到等離子體的運(yùn)行，另外微波診斷信號(hào)主要由等離子體內(nèi)局域的參數(shù)決定，具有定域測量的優(yōu)點(diǎn)，使之成為磁約束受控核聚變等離子體實(shí)驗(yàn)研究重要的測量手段之一。但是由于等離子體位于聚變實(shí)驗(yàn)裝置真空室內(nèi)，由內(nèi)向外有限制器、真空室、各種線圈、保護(hù)罩等必要裝置構(gòu)件，通常造成等離子體距離診斷窗口較遠(yuǎn)，大型裝置將達(dá)到數(shù)米以上，使測量信號(hào)質(zhì)量降低。如果將天線置于診斷窗口夕卜，需要有較大的診斷窗口才能實(shí)現(xiàn)天線的布置，這又受到磁約束受控核聚變裝置診斷窗口尺寸和數(shù)量非常有限的限制。另一方面，診斷窗口極易受等離子體轟擊，造成窗口上極易鍍一層金屬雜質(zhì)，使微波在窗口上的透射率大幅降低，甚至導(dǎo)致測量不到信號(hào)。為緩解等離子體轟擊，一些微波與激光診斷窗口，需要加專門的窗口動(dòng)密封保護(hù)擋板，放電清洗時(shí)關(guān)閉。即使有保護(hù)板，在實(shí)驗(yàn)后期測量信號(hào)質(zhì)量也會(huì)大幅下降，因此需要每輪實(shí)驗(yàn)后取下來重新拋光清洗。【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的為提供一種信號(hào)強(qiáng)、可靠性高的置于真空室內(nèi)的微波診斷天線系統(tǒng)。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:
[0005]—種置于真空室內(nèi)的微波診斷天線系統(tǒng)，它包括微波天線、窗口法蘭、固定壓盤、 過渡波導(dǎo)、真空密封圈、真空密封窗口介質(zhì)和過渡端波導(dǎo)法蘭;所述微波天線為雙筒結(jié)構(gòu)； 微波天線的兩個(gè)輸出端分別與窗口法蘭上的微波傳輸窗口連接，微波天線的兩個(gè)輸入端分別設(shè)在待測量真空室內(nèi)；窗口法蘭與固定壓盤連接;窗口法蘭上的微波輸出窗口與固定壓盤的輸入窗口之間設(shè)有真空密封圈和真空密封窗口介質(zhì)；固定壓盤的兩個(gè)輸出窗口分別與過渡端波導(dǎo)法蘭連接;過渡端波導(dǎo)法蘭與過渡波導(dǎo)的輸出端連接;過渡波導(dǎo)的輸入端通過準(zhǔn)波導(dǎo)法蘭與微波診斷系統(tǒng)的微波發(fā)射端或接收端連接。
[0006]所述過渡波導(dǎo)為從標(biāo)準(zhǔn)矩形基模波導(dǎo)過渡到過模波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)。
[0007]所述過渡波導(dǎo)可以沿軸向旋轉(zhuǎn)，從而改變微波測量的極化方向。
[0008]所述窗口法蘭上設(shè)有法蘭密封刀口，法蘭密封刀口與待測量真空室診斷診斷窗口的密封面連接。
[0009]所述真空密封窗口介質(zhì)為高透射率的微波介質(zhì)材料。
[0010]所述真空密封窗口介質(zhì)為聚四氟乙烯。
[0011]所述真空密封圈為氟橡膠圈。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果為:
[0013]本實(shí)用新型提供的一種置于真空室內(nèi)的微波診斷天線系統(tǒng)通過將天線置于真空室內(nèi)，使天線與待測量目標(biāo)的距離更近，獲得的信號(hào)更強(qiáng)，受外界干擾小，可靠性更高；同時(shí)由于天線的阻擋作用，使等離子體窗口的濺射影響很小，基本不需要清洗;將過渡波導(dǎo)置于裝置外，能夠在不影響真空的情況下，直接改變測量的極化模式，滿足不同的測量需求?！靖綀D說明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型提供的一種置于真空室內(nèi)的微波診斷天線系統(tǒng)示意圖；
[0015]圖2為圖1的剖視圖。
[0016]圖中:1.微波天線、2.窗口法蘭、3.固定壓盤、4.過渡波導(dǎo)、5.真空密封圈、6.真空密封窗口介質(zhì)、7.法蘭密封刀口、8.壓盤固定螺孔、9.標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)法蘭、10.過渡端波導(dǎo)法蘭?！揪唧w實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案和有益效果進(jìn)一步進(jìn)行說明。
[0018]如圖1所示，本實(shí)用新型提供的一種置于真空室內(nèi)的微波診斷天線系統(tǒng)包括微波天線1、窗口法蘭2、固定壓盤3、過渡波導(dǎo)4、真空密封圈5、真空密封窗口介質(zhì)6、法蘭密封刀口 7、和過渡端波導(dǎo)法蘭10。
[0019]微波天線1為雙筒結(jié)構(gòu)。微波天線1的兩個(gè)輸出端分別與窗口法蘭2上的微波傳輸窗口連接，微波天線1的兩個(gè)輸入端分別設(shè)在待測量真空室內(nèi)，使接收信號(hào)的微波功率得到大幅提尚，從而提尚測量彳目號(hào)的彳目噪比。
[0020]窗口法蘭2上的法蘭密封刀口 7與待測量真空室診斷診斷窗口的密封面連接。窗口法蘭2通過壓盤固定螺孔8與固定壓盤3連接。窗口法蘭2上的微波輸出窗口與固定壓盤3的輸入窗口之間設(shè)有真空密封圈5和真空密封窗口介質(zhì)6。固定壓盤3的兩個(gè)輸出窗口分別與過渡端波導(dǎo)法蘭10連接。過渡端波導(dǎo)法蘭10與過渡波導(dǎo)4的輸出端連接。兩個(gè)過渡波導(dǎo)4的輸入端分別通過準(zhǔn)波導(dǎo)法蘭9與微波診斷系統(tǒng)的微波發(fā)射端和接收端連接。
[0021]過渡波導(dǎo)4為從標(biāo)準(zhǔn)矩形基模波導(dǎo)過渡到過模波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)，通過改變過模波導(dǎo)4的連接方向，可以改變微波測量的極化方向。[〇〇22]真空密封窗口介質(zhì)6需要選擇高透射率的微波介質(zhì)材料，如石英玻璃、云母，優(yōu)選為聚四氟乙烯，厚度為2毫米。聚四氟乙烯對(duì)等離子體濺射的附著力很小，方便刮掉附著的等咼子體。
[0023]真空密封圈5選用耐濕性較好的氟橡膠圈。[〇〇24]本實(shí)用新型的工作過程為:
[0025]過渡波導(dǎo)4的輸入端接收從微波診斷系統(tǒng)發(fā)射的微波，經(jīng)過渡波導(dǎo)4過渡到微波窗口介質(zhì)6,然后經(jīng)微波天線1的一個(gè)輸入端向待測量真空室內(nèi)發(fā)射等離子體。微波接收天線1 的另一個(gè)輸入端接收從待測量真空室內(nèi)反射回來的微波，經(jīng)過微波介質(zhì)6窗口，再經(jīng)過渡波導(dǎo)4輸出給微波診斷系統(tǒng)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種置于真空室內(nèi)的微波診斷天線系統(tǒng)，其特征在于:它包括微波天線(1)、窗口法 蘭(2)、固定壓盤(3)、過渡波導(dǎo)(4)、真空密封圈(5)、真空密封窗口介質(zhì)(6)和過渡端波導(dǎo)法 蘭(10);所述微波天線(1)為雙筒結(jié)構(gòu);微波天線(1)的兩個(gè)輸出端分別與窗口法蘭(2)上的 微波傳輸窗口連接，微波天線(1)的兩個(gè)輸入端分別設(shè)在待測量真空室內(nèi)；窗口法蘭(2)與 固定壓盤(3)連接;窗口法蘭(2)上的微波輸出窗口與固定壓盤(3)的輸入窗口之間設(shè)有真 空密封圈(5)和真空密封窗口介質(zhì)(6);固定壓盤(3)的兩個(gè)輸出窗口分別與過渡端波導(dǎo)法 蘭(10)連接;過渡端波導(dǎo)法蘭(10)與過渡波導(dǎo)(4)的輸出端連接;過渡波導(dǎo)(4)的輸入端通 過準(zhǔn)波導(dǎo)法蘭(9)與微波診斷系統(tǒng)的微波發(fā)射端或接收端連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種置于真空室內(nèi)的微波診斷天線系統(tǒng)，其特征在于:所述過 渡波導(dǎo)(4)為從標(biāo)準(zhǔn)矩形基模波導(dǎo)過渡到過模波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種置于真空室內(nèi)的微波診斷天線系統(tǒng)，其特征在于:所述過 渡波導(dǎo)(4)可以沿軸向旋轉(zhuǎn)，從而改變微波測量的極化方向。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種置于真空室內(nèi)的微波診斷天線系統(tǒng)，其特征在于:所述窗 口法蘭(2)上設(shè)有法蘭密封刀口(7)，法蘭密封刀口(7)與待測量真空室診斷診斷窗口的密 封面連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的一種置于真空室內(nèi)的微波診斷天線系統(tǒng)，其特征 在于:所述真空密封窗口介質(zhì)(6)為高透射率的微波介質(zhì)材料。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種置于真空室內(nèi)的微波診斷天線系統(tǒng)，其特征在于:所述真 空密封窗口介質(zhì)(6)為聚四氟乙烯。7.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的一種置于真空室內(nèi)的微波診斷天線系統(tǒng)，其特征 在于:所述真空密封圈(5)為氟橡膠圈。
【文檔編號(hào)】H05H1/00GK205657179SQ201521071742
【公開日】2016年10月19日
【申請(qǐng)日】2015年12月21日 公開號(hào)201521071742.X, CN 201521071742, CN 205657179 U, CN 205657179U, CN-U-205657179, CN201521071742, CN201521071742.X, CN205657179 U, CN205657179U
【發(fā)明人】石中兵, 劉澤田, 傅炳忠
【申請(qǐng)人】核工業(yè)西南物理研究院