[发明专利]一种硅整流堆反向特性测试装置及其操作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种硅整流堆性能测试装置及其操作方法，具体来说，涉及一种硅整流堆反 向特性测试装置及其操作方法。

背景技术

硅堆是加速器的关键部件之一。它由整流芯子和带保护球隙的金属屏蔽盒组成，每个硅 堆的平均输出电压为50KV。整流芯子由数百只硅二极管串联而成，其电路设计采取了均压和 限流措施。例如，地那米加速器利用多级串联整流系统把高频交流功率变换为高压直流功率。 具体为高频变压器把高频电压加到两块直立的射频电极之间，通过射频电极与整流柱的半环 形电晕环之间的分布电容把高频电压耦合到电晕环上，硅堆就接在相对的电晕环之间，从高 压电极到地形成一个串联的整流电路。每个硅堆把相对的电晕环间耦合得到的高频电压整流 成直流高压，这些直流高压串联迭加，就得到地那米加速器的直流高压。因为每个硅堆的平 均输出电压为E₀＝50KV，而它的极性与二级管极性相反，因而，每个硅堆承受的反向电压平均 为V_G＝2E₀；但实际上由于硅堆在整流柱中所处电位不同。各个硅堆实际承受的反向电压是 不相等的。处于最高电位的硅堆，所承受的反向电压最高，约是平均值的1.4倍。为了保证 硅堆在加速器中正常运用，需要对其反向特性在正式使用前进行测试。

发明内容

本发明的目的是提供一种硅整流堆反向特性测试装置及其操作方法，以测试硅整流堆的 反向耐压性能是否能够满足应用要求。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种硅整流堆反向特性测试装置，其特征在于，包括工频试验变压器、高压引线球、绝 缘柱、铜柱、密封容器、硅堆阳极端、硅堆阴极定位板、电阻电容组件、导体绝缘密封套、 导体棒、毫安表、绝缘套、定位板弹簧机构、导气系统、气体压力表、机架、抽真空装置、 四通管、导线和螺栓；

所述的工频试验变压器、密封容器、毫安表、导气系统、气体压力表、抽真空装置位于 所述的机架上；

所述的绝缘柱、铜柱、硅堆阳极端、硅堆阴极定位板、电阻电容组件、导体绝缘密封套、 导体棒、绝缘套和定位板弹簧机构位于所述的密封容器中；所述的绝缘柱呈柱状体，中间空 心，其密封固定连接在所述的密封容器顶端；所述的铜柱固定于绝缘柱中空部位，其两端伸 出绝缘柱。所述的铜柱底端与所述的硅堆阳极端固定连接；所述的硅堆阴极定位板上有凸台， 其通过所述的绝缘套与固定在所述的密封容器底端的定位板弹簧机构连接；所述的导体绝缘 密封套固定连接在密封容器底端；所述的导体棒套装在导体绝缘密封套中，并且其两端伸出 导体绝缘密封套；所述的硅堆阴极定位板和导体棒连接有电阻电容组件，该电阻和电容通过 导线并联；

所述的高压引线球是个金属球，两端有沉孔，其顶端沉孔连接到所述的工频试验变压器 正极，底端沉孔连接到铜柱顶端；

所述的毫安表与所述的导体棒下端连接；

所述的密封容器的底部连接一个四通管，分别连接所述的导气系统、所述的气体压力表 和所述的抽真空装置；其中，该导气系统中的气体为绝缘气体。

一种操作上述的硅整流堆反向特性测试装置的方法，包括以下步骤：

1)：连接测试装置；

2)：安装硅堆；

3)：在密封容器中充入绝缘气体；

4)：连通电路，观察电流变化，并计算硅堆的反压；

5)：试验结束，关闭工频试验变压器的电源开关；打开抽真空装置的阀门，当气体压力 表达到试验规定的压力数值时，关闭抽真空装置的阀门，随后拆除密封容器，取出硅堆。

采用上述技术方案，通过工频试验变压器、高压引线球、绝缘柱、铜柱、密封容器、硅 堆阳极端、硅堆阴极定位板、电阻电容组件、导体绝缘密封套、导体棒、毫安表、绝缘套、 定位板弹簧机构、导气系统、气体压力表、机架、抽真空装置、四通管、导线和螺栓的组装， 连通电路，可以检测出硅堆的反向耐压性能，进而判断出这种硅堆是否可以应用到加速器中。

附图说明

图1是本发明的一种硅整流堆反向特性测试装置的纵向剖视图。

图2是本发明的一种硅整流堆反向特性测试装置的工作原理图。