Способ изготовления высокочастотного цилиндрического резонатора

 

Изобретение относится к области высокочастотной техники и может быть использовано при изготовлении как отдельных цилиндрических резоплтороп (Р), так и ускоряющих секций линейного резонансного ускорителя. Способ изготовления реализован в устройстпер При изготовлении элементов Р внутрен-- НИИ диаметр цилиндрического корпуса выбирают таким образом, чтобы расчет Ная собственная частота Р была мень ше заданной. Собирают Р и, обеснечи вая необходимое качество контактов, измеряют его резонансную частоту, В зависимости от ее отклонения от тре буиноП для каждого Р при пайке регулируют воличиму объема припоя, нноспмого в зазор между соеднняемы П1 элементами в соотпетствин с формулой, спя-- зывающей общий объем припоя, РНОСПМЫЙ между спаиваем1г,ми поперх 10отпми,и вы эываемык им сдпнг члстоты Р, приведенной в описании мзобретенич. Способ имеет сокращенную трудоемкость и улучшает добротность и электрнческук прочность Р. 3 1ш. I табп. S

ФФФ " 1 1 1.( - г"

СОК)3 С08ЕТСИИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИИ. Я0 ЫИ545 (э1) 5 Н 01 Р 7/06

I

1 с

:)л1., -;. ;i ? . 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУ@АРСТВЕИН 1Й HGMHTET CCCP

f10 ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ (46) 30. 06. 91. Бшл. Ф 24 (21) 4130854/21 (22) 08.10.86 (72) Е,З.Биллер, А.Н.Довбня и В.A.Êóøíèð (53) 621. 385. 6 (088. 8) (56) Лебедев И,В. Техника и приборы

СВЧ, т.l, М.: Высшая школа, 1970, с.20-32.

Bienveny G., Bourdon Х.С., Brunet P., Rodier 1. Accelerating встцсЫге Йече1оршеп1а for the LKP т, in„ ector Lilacs (Lil). Proceedings of the 1984 1,1пеаг accelerator Conference, Lufthansa - Hhu- >

lunpszentrum 8eehin1m, Мау 7-М 1984, р.463, Fed Rep Germany. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ. ВЫСОКОЧАСТОТ"

НОГО ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО РЕЗОНАТОРА (571 Изобретение относится к области высокочастотной техники и может быть использовано при изготовлении как отдельных цилиндрических резонлторол (P), тлк и ускоряющих секций линейного резонансного ускорителя. Способ изготовления реализован в устройстве.

При изготовлении элементов Р внутрен". ний диаметр цилиндрического корпуса выбирают таким образом, чтобы расчетная собственная частота P была меньше задлнной. Собирают Р и, обеспечивая необходимое качество контактов, измерянт его резонансную частоту. В зависимости от eе отклонения оТ трс» буемой для каждого Р при пайке регулируют величину объема припоя, вносимо» го в зазор между соединяемыми элемен" тами в соответствии с формул 6,. связывающей общий объем припоя, вносимый между спливаемыми поверхностями и вы" эываемый им сдвиг частоты Р, приведенной в описании изобретения. Способ имеет сокращенную трудоемкость и улучшает добротность и электрическую прочность Рв 3 ила,, 1 табла г

Изобретение относится к высокочас-, тотной технике и может быть использовлио при изготовлении клк отдельнь.х цилиндрических резонаторов, так и ускоряющих секций линейного резонансного ускорителя.

Белью изобретения является сокра щение трудоемкости. Способ улучшает также электродинамические свойства резонаторов: добротность и электрическую прочность.

На фиг. 1 (а,б) представлен схема тично процесс изменения объема ре=-онатора при пайке его отдельных эле.- 15 ментов; на фиг.2 - экспериментальная зависимость изменения частоты Г резонатора 0У толщины t1 пл фиг,3 "" ча стота отдельных резонаторов для структуры из 32 ячеек. 2О

Ускоряющая структура представляет собой набор резонаторов, каждый из которых состоит иэ цилиндрического корпуса 1 и торцовых крышек 2 с внутренней диафрагмой 3. Отдельные . 25 элементы резонатора и вся структура в целом соединяются пайкой в вакууме с расплавлением припоя 4, Галтели 5 припоя, образующиеся после пайки, уменьшают объем резонансной полости 3О по сравнению с состоянием до пайки, а следов-тельно, увеличивают резонан сную частоту. Исследования показали, что после вакуумной пайки резонаторов из меди припоями на основе сереб- 5 ра например ПСР-72, с указанными условиями нл зазоры и чистоту поверх" ностей, практически весь объем припоя сосредоточен в области внутренней 5 и внешней 6 галтелей, а толщина4О соединительного слоя составляет менее одного мкм.

П р н м е р. При изготовлении эле ментов резонлторов внутренний диаметр цилиндрического корпусл выбирают так, чтобы расчетная собственная частота резонатора была меньше злдлнной.

Затем собирают резонатор и, обеспечивая необходимое качестро контактов, измеряют его резонансную частоту.

В зависимости от ее отклонения от требуемой для каждого резонатора при пайке регулируют величину объема при поя, вносимого в зазор между соединяемыми элементами в соответствии с формулой, связывающей общий объем припоя, вносимый между спаиваемь1ми поверхностями V и вызываемый им сдвш частоты резонатора g f.

Введем следующие обознлче:

П - периметр, ограничивающий спа« янную поверхность, мм;

d — - длина корпуса резонатора; .Š— внутренний радиус резонатора;

R — внешний радиус резонатора;

df

dt производная собственной частоты резонатора по радиусу, эта величина для волн "èïà Е, с достаточной для практики точностью равна

df f л

dr Е

df юг = — т

Йг где b,г - эквивалентное изменение внутреннего радиуса резонатора из-за внесения во внутренний объем последнего части припоя, равной

-Ьг d 2nR< 9

На фиг.2 представлена эксперимен45 тальная зависимость изменения частоты

gf от толщины припоя t (при неиэмен ной площади) дпя ускоряющей структуры из 7 резонаторов десятисантиметрового диапазона. При и О осуществлялся полный температурный цикл, но без

50 припоя. В этих же исследованиях уста новлено, что объемы припоя, уходящие на внутреннюю и внешнюю поверхнос.ть резонатора, пропорциональны их пери метрам. При использовании припой дру:", 55 гого состава пайку производят при другой температуре, но зависимость остается неизменной. откуда

V г

IId

df V ГсЫ

mwhf = — ° »»-- a V-- Пd () И, Дг ПвД Дг

3 где Ч вЂ” объем припоя, мм

В таблице представлены результаты измерений опытнь1х сборок из восьми резонаторов I /2 типа колебаний до и после (приведенные к температуре

37 С и вакууму) пайки. Пайка производилась припоем из фольги ПС> 72, в виде прямоугольников толщиной 50 2

+, 1 мкм, в приведенном случае

Б — 16, К ч мм, d = 22,79 + 0,01 мм„

14 38."7 5

Формула изобретения

Способ изготовления высокочастотного цилиндрического резонатора, включающий!сборку цилиндрического корпуса 1О радиусом г, мм,с торцовыми крьппкамн, их пайку припоем, измерение собственной частоты f. и настройку его на эаданную частоту, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью сокращения 15

2797,5B7 + 5 кГц 45!! t 5 кГц

2797,6!! и 5 кГц 369 2 5 кГц

2797,633 + 5 кГц 553 t 5 кГц

666

373

560

2R< " 114 " мм, 2R 83,9б04 р 0,005 мм; -- ° 68 ИГ!.!/мм

df.

dr

Ф 32" 10. ° 10 0,05 им 2797,129 + 5 кГц

2, 32 ° 0 8 ° 0 ° 05 нн 2797, 242 и 5 кгц

3 32 !О 12 0,05 ми 2797,080 5 кГц трудоемкости, собственную частоту f реэонатора измеряют перед пайкой, а объем Ч (мм ) припоя мелинду тор!!опъг. ми крыюкамн н !ннпи!дрнческим корпусом

5c рут н (:c.ответстпии с саотноюени -.м

Ч 4 ° 11 (--) 6Г

dr где d — длина корпуса реэопатора, мн, 11 - периметр, ограничивающий спа . янную поверхность, мм;

gf — требуемое изменение частоты резонатора до заданной часто " ты, МГц.

Составитель Е.Шитова

7ехред Л.Серд акова;

Корректор З,Лончакова

Редактор N.Âàñèëüåâè

Заказ 25/2

Тираж 349 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета, сы по делам изобретений и открытий

ll3035 Москва, Ж"35, Раушсжая наб., д. 4/5 м. А ю

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород,. ул. Проектнал, 6