[发明专利]辐射环境用低噪声高屏蔽fA级电流信号电缆及制造工艺

说明书

本发明提供一种辐射环境用低噪声高屏蔽fA级电流信号电缆及制造工艺，所述电缆包括：设置于电缆中心的内导体；依次包覆于内导体外层的绕包绝缘层、绕包半导电层、外导体、内护套、外屏蔽层、吸波功能层和外护套。根据该技术方案的电缆具有优异强度、抗拉能力和理想的柔软性，能满足辐射环境需求的低噪声、高屏蔽、耐高温、阻燃性好、抗辐照等要求，适合fA级微弱电流信号的稳定高精度传输。

技术领域

本发明属于信号传输电缆技术领域，具体是一种低噪声、高屏蔽、耐高温、耐辐照、适用辐射环境的fA级电流信号电缆及制造工艺。

背景技术

微弱信号测控技术在高灵敏传感器、高增益放大器等设备中的作用越来越重要。作为连接设备的电缆在使用过程中会产生微弱信号，微弱信号会形成系统噪声，噪声会使微弱信号的图形或图谱异变，进而导致微弱信号测不出、测不准或产生错误信号。减少噪声或降低环境因素对线缆的影响，毫无疑问能提高测控技术的精度。随着辐射探测元器件向更小更灵敏目标发展，越来越需要弱信号稳定传输线缆，考虑到信号电缆在辐射场下应用，该线缆必须具备低噪声、高屏蔽、耐高温、阻燃性好、抗辐照等功能。目前线缆在传输fA级电流信号时由于噪声过大、传输路径上损失较快等原因，加之辐射环境对信号的影响，微弱信号测控精度亟需加强，开发低噪声高屏蔽辐射环境用的信号电缆极具挑战。

在公开的中国专利中关于低噪声电缆的技术方案主要有以下几种：专利CN204857234U中公开的“高温低噪声电缆”包括单根或多根镀银铜丝绞合成的导体、挤覆在导体外的材料为PTFE(或FEP、ETFE、PFA)的绝缘层、位于绝缘层外的耐高温半导电层、设在耐高温半导电层外的由镀银铜丝编织成的编织屏蔽层以及挤覆在编织屏蔽层外的聚四氟乙烯外护套。专利CN202677957U中公开的“一种低噪音电缆”由内到外依次为内导体、第一半导电石墨层、聚乙烯绝缘层、第二半导电石墨层、镀锡铜丝编织层和聚氨酯外护套。专利CN109473221A中公开的“一种低噪音稳相同轴电缆”由内及外依次为内导体、半导体层、组合绝缘层、镀银扁铜带、编织镀银扁线和护套，其中，半导体层由基体、涂布于基体表面的石墨粉末层以及涂布于石墨粉末层外的导电高分子层组成。专利CN109841302A中公开的“低噪声电缆”包括导体和依次位于导体外的绝缘层、半导电层、斜包层、绕包层以及外护套，其中导体为绞合导体，该绞合导体由银铜合金箔丝围绕中心增强填充纤维绞合而成，绝缘层为聚乙烯或氟塑料，在导体外设置润滑层，其中半导电层与所述绝缘层是紧密接触。

上述技术方案及其他现有技术存在以下问题：首先，不能兼顾强度与柔软性，专利CN204857234U和CN202677957U的内导体分别由镀银及镀锡铜丝绞合而成，柔软性可满足在扭转弯折过程中的正常使用要求，但强度相对脆弱。而专利CN109473221A的内导体由单根镀银铜导体构成，强度满足基本需求，但柔软性又欠缺。其次，由于导体表面摩擦系数大，与挤覆其外的绝缘层间的匹配性受到一定的影响，因而不满足机械噪音值可降低为原始值的1/500的期望程度。最后，以上线缆在强辐射环境下的耐辐射性能差，不能满足耐辐射、耐高温、耐老化的特性要求。综上所述，传统的线缆设计、选材和制造工艺已无法满足辐射环境下低噪声、高屏蔽fA级信号线缆的要求，严重制约了该应用领域的技术发展，亟需设计一种适用辐射环境的低噪声高屏蔽fA级微弱电流信号的稳定传输线缆。

发明内容

为克服现有低噪声fA级电缆噪声过大、传输路径上损失较快，不满足强辐射条件的技术缺陷，本发明提供一种辐射环境用低噪声高屏蔽fA级电流信号电缆及制造工艺，其能够适应强辐射环境的需求，且具有低噪声、高屏蔽、耐高温、耐辐照等优异性能，可保证在复杂电磁和核辐射扰动情况下对fA级微弱电流信号进行稳定可靠的传输。该电缆可广泛应用于核辐射探测领域信号传输、通信领域弱信号传输及高精密实验室仪器信号传输等领域，具有较高的推广使用价值。

为解决上述技术问题，本发明提出一种辐射环境用低噪声高屏蔽fA级电流信号电缆，所述电缆包括：

设置于电缆中心的内导体；