Волноводный разрядник
379942
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт, свидетельства №
М. Кл. Н Olp 1/14
Н О1 11/OO
Заявлено 25Х.1971 (№ 1661695/26-9) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 20.IV.1973. Бюллетень № 20
Дата опубликования описания 9ХП.1973
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
УДК 621.316.933.6(088.8) Авторы изобретения
М. Я. Мандельштам, T Д. Ветошникова, К. К. Шутов, Г. М. Алексеева и С. P. Рапопорт
Заявитель
ВОЛНОВОДНЫЙ РАЗРЯДНИК
Изобретение относится к разрядникам вставного типа, в которых сверхвысокочастотный газовый разряд возбуждается в помещаемой в волновод газополной трубке (так называемой вставке), выполненной в виде диэлектрического цилиндра с двой ыми стенками, пространство между которыми заполнено ионизируемой средой, и касается системы охлаждения такой вставки.
Известны два основных вахида расположения таких вставок относительно осей симметрии поперечного сечения прямоугольного волновода — вертикальное расположение, т. е. перпенд икулярное широким стенка м во IHoвода, и горизонтальное, т. е. параллельное этим стенкам.
Недостатками известных разрядников является то, что вертикальное расположение вставок не позволяет создавать контакт по всей длине вставки с металлическими теплоотводящим и элементами, а специальная охлаждающая жидкость, имеющая малые диэлектричеewe потери и малое значение диэлектрической постоянной, как правило, не безвредны и большей частью взрывоопасны, Пр и больших значениях рабочей средней СВЧ-мощности появляется необходимость принудительного охлаждения вставного разрядника и одновременно образования внутри волновода повышенного по сравнению с атмосферным давлением газообразного диэлектрика.
Целью изобретения является созданае системы направленного охлаждения вставки, 5 обеспечивающей крепление ее к волноводу при помощи динамического дросселя, и сохранение повышенного давления в волноводе, которое может удерживаться на определенном уровне длительное время (т. е. обеспечение
10 герметичности системы охлаждения вставки со стороны волноводного тракта, так как газообразная среда волноводного тракта не должна смешиваться с воздушным потоком, охлаждающим вставку).
15 Эта цель достигается тем, что крепежное устройство выполнено в виде диэлектрической втулки, концы которой укреплены в металлических трубках, и двух цилиндрических упоров с тремя радиальными лепестками каж20 дый. Концы лепестков введены в зазор между диэлектрической втулкой и газополной вставкой.
Такая конструкция обеспечивает локализацию охлаждающего воздушного потока. Ко25 нусность входного и выходного участков системы и конфигурация упоров создают достаточно малое сопротивление воздушному потоку, В результате обеспечивается эффективное охлаждение со сравнительно малым
30 перепадом давления хладагента. Величина
379942
35
45
55
Составитель И. Эльснер
Техред Г. Дворина
Корректор H. Аук
Редактор В. Торопова
Заказ 1799 16 Изд. ¹ 1490 Тираж 780 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2 этого перепада определяет выбор устройства для нагнетания хладагента — вентилятора или компрессора.
На чертеже показан поперечный разрез волноводного разрядника.
Диэлектрическая вставка 1 крепится в волноводной камере 2, обра ованной отрезком прямоугольного волновода 3, Вставка в виде диэлектрического цилиндра с двойными стенкам и расположена внутри фторопластовой трубки 4 и образует с ней зазор 5, служащий для прохождения хладагента, в частности воздуха, проходящего также и через внутреннюю полость б вставки. С торцов вставка поджимается втулками 7 и фигурными упорами 8, выполняющими соответственно функции резьбовых пробок и диэлектрических прокладок.
Фторопластовая трубка проходит через цилиндр|ические полости, ооразованные металлическими трубками 9, герметично соединенными с широкими стенками волновода. Пр и помощи эластичной прокладки 10, например резиновой, расположенной вне высокочастотного поля, и накидной гайки 11 создается герметизация канала охлаждения вставки по отношению к волноводному тракту, частью которого является волноводная камера 2. Величину каналов 12, образованных упорам и 8, величину зазора между трубкой 4 и вставкой
1, а также форму отверстия 13 во втулке 7 выбирают из условий обеспечения наиболее эффективного охлаждения при возможно меньших давлениях поступающего воздуха.
Для этой цели отверстие 13 во втулке 7 кмеет переменное сечение, в частностями конусную форму. В данной конструкции эта конусность составляет примерно 6 .
Система охлаждения разрядника вставного типа работает следующим образом.
Через переходное устройство хладагент, в частности воздух, от вентилятора попадает в конусную полость первой втулки 7, далее через первый упор, создающий разветвление потока воздуха для обдува наружной и внутренней стенки вставки, проходит зазор 5 и внутреннюю полость б и выходит через второй упор в суженную часть конусной полости второй втулки.
Величину зазора 5 и скорость потока хладагента выбирают такими, чтобы обеспечить турбулентный режим потока. Электрический контакт между вставкой 1 и волноводом 3 создается за счет динамического дросселя, образующегося в период ионизации внутренней среды вставки, между столбом плазмы
Хя длиной (2n + 1) — (где n — любое целое чис4 ло, Хв — длина волны в дросселе) и трубкои
9. Такая конструкция обеспечивает работоспособность разрядников вставного типа в тепловом режиме в 4 раза более жестком, чем например, вставные разрядники.
При этом охлаждение прибора осуществляется подачей воздуха не от компрессора, а от вентилятора, что очень существенно с точки зрения габаритов и веса аппаратуры, в которой применяется прибор.
Предмет изобретения
Волноводный разрядник, содержащий отрезок прямоугольного волновода с двумя меТ5 талл ическими трубками, укрепленными на противоположных широких стенках волновода, тороидальную газополную вставку и крепежное устройство для вставки, отличающийся тем, что, с целью улучшен ия принуд ительного охлаждения вставки газом, крепежное устройство выполнено в виде диэлектрической втулки, концы которой укреплены в металлических трубках, и двух ц|илиндрических упоров, например с тремя радиальными лепест25 кими каждый, причем концы лепестков введены в зазор между диэлектрической втулкой и газополной вставкой.
