[实用新型]射频输入耦合器

说明书

本实用新型提供了一种射频输入耦合器，包括耦合器本体和陶瓷窗，所述耦合器本体和所述陶瓷窗之间采用分离式结构；所述耦合器本体包括内导体和外导体，所述内导体的侧壁内部设有蛇形流道，所述外导体的内部设有蛇形流道，所述外导体上设有冷却介质进口和冷却介质出口；所述内导体和所述外导体之间以耦合环相连接，所述耦合环内部设有用于连通所述内导体内部蛇形流道和所述外导体内部蛇形流道的耦合环流道；所述陶瓷窗为平板型陶瓷窗，包括陶瓷窗内导体、陶瓷窗外导体和陶瓷片。本实用新型的陶瓷窗结构简单紧凑，制作难度和成本较低，所采用的蛇形流道能够快速带出功率损耗引起的发热，散热效果显著，能够较好满足大功率加速器的射频输入需求。

技术领域

本实用新型属于加速器技术领域，特别涉及一种射频输入耦合器。

背景技术

射频输入耦合器的作用是将射频功率馈入到加速器的加速腔体中，从而在加速腔体内建立加速粒子所需的电磁场。加速器束流功率越大，其需要射频输入耦合器馈入的功率也就越高。近年来，医疗灭菌、进出口动植物检疫等领域开始采用高功率辐照加速器以应对大规模批量辐照处理的迫切需求；而在粒子物理等科研领域，强流高能大功率加速器也成为研究的热点课题，这些大功率加速器需要向其腔体中馈入几十至上百kW级的平均射频功率，因此显著增加了射频输入耦合器的研发难度和制造成本。

目前，正在研究的高功率射频输入耦合器其陶瓷窗本身结构复杂，制造难度大，成本高昂；耦合器本体的水冷结构常采用双螺旋形流道等结构，其散热效果有待进一步提高；陶瓷窗所采用的陶瓷片材料在高功率条件下会产生较高的传输损耗，对射频功率的提高形成限制。

实用新型内容

为解决目前高功率射频输入耦合器存在的上述问题，本实用新型提供了一种射频输入耦合器。

所述射频输入耦合器包括耦合器本体和陶瓷窗，所述耦合器本体和所述陶瓷窗之间采用分离式结构；所述耦合器本体包括内导体和外导体，所述内导体的侧壁内部设有蛇形流道，所述外导体的内部设有蛇形流道，所述外导体上设有冷却介质进口和冷却介质出口；所述内导体和所述外导体之间以耦合环相连接，所述耦合环内部设有用于连通所述内导体内部蛇形流道和所述外导体内部蛇形流道的耦合环流道；所述陶瓷窗为平板型陶瓷窗，包括陶瓷窗内导体、陶瓷窗外导体和陶瓷片。

根据一个实施例，所述内导体上与所述陶瓷窗的连接端设有圆锥形变径段。

根据一个实施例，所述外导体上与所述陶瓷窗的连接端设有圆锥形变径段。

根据一个实施例，所述耦合环为U形。

根据一个实施例，所述陶瓷窗内导体或所述陶瓷窗外导体上设有圆锥形变径段。

根据一个实施例，所述耦合器本体与所述陶瓷窗之间采用法兰连接。

根据一个实施例，所述耦合器本体材质为无氧铜。

根据一个实施例，所述陶瓷窗除所述陶瓷片以外的材质为无氧铜。

根据一个实施例，所述陶瓷片的材质为纯度99％(质量百分比)的氧化铝陶瓷。

根据一个实施例，所述外导体外部设有真空活套法兰。

本实用新型的射频输入耦合器的耦合器本体和陶瓷窗之间采用了分离式结构，其陶瓷窗结构简单紧凑，制作难度和成本较低；耦合器本体内导体、外导体的蛇形流道，以及耦合环内的耦合环流道共同构成耦合器本体的冷却流道，通过冷却介质的流通能够快速带出功率损耗引起的发热，散热效果明显优于双螺旋形流道等水冷结构，能够较好满足大功率加速器的射频输入需求，馈入射频功率可稳定在百kW级。

附图说明

图1为根据本实用新型实施例的射频输入耦合器立体结构示意图。

图2为根据本实用新型实施例的射频输入耦合器轴向结构剖视图。