[发明专利]一种角箍缩等离子体放电线圈的加固封装装置及方法

说明书

本发明涉及一种角箍缩等离子体放电线圈的加固封装装置，包括圆筒，所述圆筒由两个对称的半圆筒拼接固定而成，所述圆筒的内壁沿着轴向方形成有螺旋凹槽，所述螺旋凹槽用于嵌套安装螺线管线圈，所述螺旋凹槽与所述螺线管线圈的螺距相同。本发明还涉及一种角箍缩等离子体靶加固封装方法，基于所述的角箍缩等离子体靶加固封装装置，包括步骤：将筒体拆分为两个所述半圆筒，将所述螺线管线圈嵌套安装在所述两个半圆筒内，再将两个所述半圆筒拼装固定，所述螺线管线圈的每匝对应嵌入一个所述螺旋凹槽，所述螺旋凹槽对应的侧壁用于对相邻两匝线圈进行限位，有效解决在大脉冲电流放电条件下，螺线管线圈向内箍缩与相互匝间晃动的定向运动现象，防止造成结构损坏与电路短路的风险。

技术领域

本发明属于角箍缩等离子体设备领域，尤其涉及一种角箍缩等离子体放电线圈的加固封装装置及方法。

背景技术

角箍缩等离子体设备是实验室开展离子束与等离子体相互作用研究的一个重要实验载体。其机械主体为一个固定尺寸的螺线管线圈，脉冲电流按照线圈回路进行放电，在线圈内部轴线会感生出一个非常强的磁场，内部填充的气体会在磁压的作用下电离，形成等离子体状态。

然而在角箍缩等离子体放电过程中，存在一个重要安全的问题，即脉冲电流引起的螺线管线圈在强电磁力作用下向内部箍缩运动，同时相邻两匝的线圈间也会出现剧烈晃动，这两种定向运动力的带下随着脉冲电流的升高而急剧增加。当其数值超过机械结构的固定上限后，造成该线圈机械结构损坏，引起放电回路短路和角箍缩等离子体设备的损毁。

因此需要对该设备中的放电线圈进行紧密固定，线圈各匝间绝缘良好，预防高压加载与脉冲回路放电中的击穿现象。

发明内容

针对上述问题，本发明的第一目的是提供一种角箍缩等离子体放电线圈的加固封装装置，以解决角箍缩在对气体进行电离的过程中所产生的剧烈晃动，导致的机械结构损坏以及放电回路短路的问题。本发明的另一个目的是提供一种角箍缩等离子体放电线圈加固封装方法。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种角箍缩等离子体放电线圈的加固封装装置，包括圆筒，所述圆筒由两个对称的半圆筒拼接固定而成，所述圆筒的内壁沿着轴向形成有螺旋凹槽，所述螺旋凹槽用于嵌套安装螺线管线圈，所述螺旋凹槽与所述螺线管线圈的螺距相同。

进一步地，所述圆筒为采用聚四氟乙烯制成。

进一步地，所述圆筒上沿着轴向方向间隔开设有若干个第一固定孔，所述第一固定孔开设在所述螺旋凹槽对应的壁面上，所述螺线管线圈上开设有与所述第一固定孔一一对应的第二固定孔，所述第一固定孔和对应的所述第二固定孔对齐，对齐的所述第一固定孔和第二固定孔内用于插入螺丝以固定连接所述螺线管线圈和圆筒。

进一步地，还包括若干根加强筋，每个所述加强筋均通过所述螺丝固定在所述圆筒的外侧壁上。

进一步地，还包括环氧耐高压灌封胶或聚四氟乙烯条，用于填充所述螺线管线圈与所述螺旋凹槽的侧壁之间形成的间隙。

进一步地，还包括支撑框架，所述支撑框架包括两个间隔设置的支撑板，两个所述支撑板之间固定连接，两个所述支撑板分别用于支撑和固定所述圆筒的两端。

进一步地，所述支撑框架为采用聚甲醛材料制成。

第二发明，本发明还提供了一种角箍缩等离子体放电线圈的加固封装方法，基于所述的角箍缩等离子体放电线圈的加固封装装置，其特征在于，包括步骤：

将所述螺线管线圈嵌套安装在所述两个半圆筒内，再将两个所述半圆筒拼装固定，所述螺线管线圈嵌入所述螺旋凹槽内，所述螺旋凹槽对应的侧壁用于对相邻两匝线圈进行限位。

进一步地，还包括步骤：采用环氧耐高压灌封胶或聚四氟乙烯条对所述螺线管线圈与所述螺旋凹槽的侧壁之间形成的间隙进行进一步的填充。