一种射频负氢离子源内置射频搪瓷天线的真空密封装置的制作方法

本发明属于射频负氢离子源，尤其涉及一种射频负氢离子源内置射频搪瓷天线的真空密封装置。

背景技术：

1、设计真空密封装置的难点之一在于：射频天线的尺寸误差。造成射频天线尺寸误差的第一个原因是特殊的天线形状：负氢离子源内置射频天线由两根竖直方向相互平行的铜管、以及两根铜管下端连接处绕制而成的多个螺旋形线圈组成。由于在加工绕制螺旋线圈的过程中存在尺寸问题，使得从螺旋线圈引出的两根天线铜管之间的间距存在误差。即实际绕制的射频天线两根铜管的间距在尺寸上达不到图纸给的要求。造成射频天线尺寸误差的第二个原因是天线上涂抹搪瓷层：①负氢离子源内置射频天线在使用时需要在其表面涂上一定厚度的搪瓷，涂抹搪瓷层需要高温环境。由于高温环境下材料容易变形，导致射频天线两根铜管在高温渡搪瓷的过程中，其间距也会发生变化。②天线涂上搪瓷之后，天线间距的可调节量非常小，一不小心，调节过程中调节量稍微大一些就会导致搪瓷破裂，造成报废率较大。③由于射频天线涂上搪瓷之后每根天线都有一定的尺寸误差，导致安装天线时，两根铜管之间的间距很难把控，从而导致天线的密封问题很难解决。

2、设计真空密封装置的难点之二在于：对于普通的密封结构，传统的密封方式是采用o形密封圈在两个面之间进行平压实现密封，由于射频天线的独特性，传统的密封方法已满足不了要求。

技术实现思路

1、本发明为解决现有技术存在的问题，提出一种射频负氢离子源内置射频搪瓷天线的真空密封装置。第一目的在于解决射频天线的尺寸误差问题，在付出较低的时间与经济成本的基础上，做到适配不同间距的内置射频天线，并实现不同间距内置射频天线的真空密封；第二目的在于解决射频天线管状密封结构密封效果不理想的问题。

2、本发明为解决其技术问题采用以下技术方案：

3、一种射频负氢离子源内置射频搪瓷天线的真空密封装置，该真空密封装置布设在离子源上盖板上、用于密封该上盖板上的离子源内置射频搪瓷天线；该真空密封装置从下往上顺序设有：射频搪瓷天线15、上端磁铁座2、上盖板1、下浮动法兰6、上浮动法兰7、浮动法兰压紧块11；该射频搪瓷天线15的两根铜管自下而上分别穿过上端磁铁座2和上盖板1，再分别穿过两个独立的下浮动法兰6、两个独立的上浮动法兰7以及浮动法兰压紧块11，最后，从浮动法兰压紧块11上表面引出，固定在浮动法兰压紧块11上方的两个独立的射频搪瓷天线接线板18和接线压板19上；

4、其特点是：

5、该下浮动法兰6为两根射频搪瓷天线铜管分别穿过的两个独立的下法兰；该上浮动法兰7为两根射频搪瓷天线铜管分别穿过的两个独立的上法兰；

6、该两个独立的下浮动法兰6和两个独立的上浮动法兰7，它们相对的二个面分别为向内凹的锥形面；具体为：该两个独立的下浮动法兰6的下表面为平面，上表面为向内45°凹的锥形面；该两个独立的上浮动法兰7的上表面为平面，下表面为向内凹45°的锥形面；在两个独立的下浮动法兰6和两个独立的上浮动法兰7之间对应地布设两个独立的o形密封圈8；下浮动法兰6、上浮动法兰7同时对o形密封圈8通过45°凹槽进行压紧，使得密封圈能够完全抱紧天线，实现密封目的；

7、进一步地，该两个独立的下浮动法兰6和两个独立的上浮动法兰7能够随着射频搪瓷天线两根铜管间距的不同而左右浮动位置，具体为：该上盖板(1)上表面凹形槽和两个独立的下浮动法兰6的外侧留有一个设定的间隙，该设定的间隙用于两个独立的下浮动法兰6和两个独立的上浮动法兰7能够随着射频搪瓷天线二根铜管间距的不同而跟随变化位置。

8、进一步地，所述两个独立的下法兰和两个独立的上法兰设有用于搪瓷射频天线铜管穿过的中心孔，该中心孔的尺寸以搪瓷射频天线铜管能够穿过为标准。

9、进一步地，该中心孔的尺寸以搪瓷射频天线铜管能够穿过为标准，即是该中心孔的直径比最大搪瓷射频天线铜管外径大0.2mm。

10、进一步地，所述两个独立的下法兰和两个独立的上法兰，它们各自向内45°凹的锥形面与穿过该锥形面的搪瓷射频天线铜管同心。

11、进一步地，该浮动法兰压紧块11穿过射频搪瓷天线15的两个内孔、两个独立的下浮动法兰6和两个独立的上浮动法兰7各自的外侧以及上盖板1穿过射频搪瓷天线15的两个内孔、上端磁铁座2穿过射频搪瓷天线15的两个内孔都留有一个设定的间隙，该设定的间隙是根据铜管射频搪瓷天线渡完搪瓷后，测量最大误差的射频搪瓷天线间距进行设计的。

12、进一步地，该浮动法兰压紧块11压紧面到所述上盖板1的高度略小于其下方的两个独立的上浮动法兰7到上盖板1的总高度，以此使得浮动法兰压紧块11能够将两个独立的下浮动法兰6和两个独立的上浮动法兰7压紧。

13、进一步地，所述该浮动法兰压紧块11压紧面到所述上盖板1的高度略小于其下方的两个独立的上浮动法兰7到上盖板1的总高度，具体为：浮动法兰压紧块11的压紧面到上盖板1的距离比上浮动法兰7到上盖板2的距离低0.1mm，使得浮动法兰压紧块11能够更好的实现压紧密封。

14、进一步地，：所述两个独立的下浮动法兰6分别和上盖板1之间设有一个o形密封圈，该o形密封圈用以解决两个独立的下浮动法兰6和上盖板1之间面和面的真空密封。

15、本发明的优点效果

16、1、本发明通过设计下浮动法兰和上浮动法兰各自均为两个独立的法兰，解决天线涂上搪瓷之后，天线间距的可调节量非常小，一不小心，调节过程中调节量稍微大一些就会导致搪瓷破裂，造成报废率较大以及破坏真空的问题。

17、2、本发明设计下浮动法兰和上浮动法兰向内45°凹的锥面，实现了对于射频天线铜管的最大抱紧力，解决了传统的密封结构只能解决面和面之间的密封，而对于搪瓷射频天线的特殊形状并不适用的难题。

技术特征：

1.一种射频负氢离子源内置射频搪瓷天线的真空密封装置，该真空密封装置布设在离子源上盖板上、用于密封该上盖板上的离子源内置射频搪瓷天线；该真空密封装置从下往上顺序设有：射频搪瓷天线(15)、上端磁铁座(2)、上盖板(1)、下浮动法兰(6)、上浮动法兰(7)、浮动法兰压紧块(11)；该射频搪瓷天线(15)的两根铜管自下而上分别穿过上端磁铁座(2)和上盖板(1)，再分别穿过两个独立的下浮动法兰(6)、两个独立的上浮动法兰(7)以及浮动法兰压紧块(11)，最后，从浮动法兰压紧块(11)上表面引出，固定在浮动法兰压紧块(11)上方的两个独立的射频搪瓷天线接线板(18)和接线压板(19)上；

2.根据权利要求1所述一种射频负氢离子源内置射频搪瓷天线的真空密封装置，其特征在于：该两个独立的下浮动法兰(6)和两个独立的上浮动法兰(7)能够随着射频搪瓷天线两根铜管间距的不同而左右浮动位置，具体为：该上盖板(1)上表面凹形槽和两个独立的下浮动法兰(6)外侧留有一个设定的间隙，该设定的间隙用于两个独立的下浮动法兰(6)和两个独立的上浮动法兰(7)能够随着射频搪瓷天线两根铜管间距的不同而跟随变化位置。

3.根据权利要求1所述一种射频负氢离子源内置射频搪瓷天线的真空密封装置，其特征在于：所述两个独立的下法兰和两个独立的上法兰设有用于搪瓷射频天线铜管穿过的中心孔，该中心孔的尺寸以搪瓷射频天线铜管能够穿过为标准。

4.根据权利要求3所述一种射频负氢离子源内置射频搪瓷天线的真空密封装置，其特征在于：该中心孔的尺寸以搪瓷射频天线铜管能够穿过为标准，即是该中心孔的直径比最大搪瓷射频天线铜管外径大0.2mm。

5.根据权利要求1所述一种射频负氢离子源内置射频搪瓷天线的真空密封装置，其特征在于：所述两个独立的下法兰和两个独立的上法兰，它们各自向内45°凹的锥形面与穿过该锥形面的搪瓷射频天线铜管同心。

6.根据权利要求2所述一种射频负氢离子源内置射频搪瓷天线的真空密封装置，其特征在于：该浮动法兰压紧块(11)穿过射频搪瓷天线(15)的两个内孔、两个独立的下浮动法兰(6)和两个独立的上浮动法兰(7)各自的外侧以及上盖板(1)穿过射频搪瓷天线(15)的两个内孔、上端磁铁座(2)穿过射频搪瓷天线(15)的两个内孔都留有一个设定间隙，该设定的间隙是根据铜管射频搪瓷天线渡完搪瓷后，测量最大误差的射频搪瓷天线间距进行设计的。

7.根据权利要求1所述一种射频负氢离子源内置射频搪瓷天线的真空密封装置，其特征在于：该浮动法兰压紧块(11)压紧面到所述上盖板(1)的高度略小于其下方的两个独立的上浮动法兰(7)到上盖板(1)的总高度，以此使得浮动法兰压紧块(11)能够将两个独立的下浮动法兰(6)和两个独立的上浮动法兰(7)压紧。

8.根据权利要求7所述一种射频负氢离子源内置射频搪瓷天线的真空密封装置，其特征在于：所述该浮动法兰压紧块(11)压紧面到所述上盖板(1)的高度略小于其下方的两个独立的上浮动法兰(7)到上盖板(1)的总高度，具体为：浮动法兰压紧块(11)的压紧面到上盖板(1)的距离比上浮动法兰(7)到上盖板(2)的距离低0.1mm，使得浮动法兰压紧块(11)能够更好的实现压紧密封。

9.根据权利要求1所述一种射频负氢离子源内置射频搪瓷天线的真空密封装置，其特征在于：所述两个独立的下浮动法兰(6)分别和上盖板(1)之间设有一个o形密封圈，该o形密封圈用以解决两个独立的下浮动法兰(6)和上盖板(1)之间面和面的真空密封。

技术总结
本发明公开了一种射频负氢离子源内置射频搪瓷天线的真空密封装置，该真空密封装置的下浮动法兰为两根射频搪瓷天线铜管分别穿过的两个独立的下法兰；该上浮动法兰为两根射频搪瓷天线铜管分别穿过的两个独立的上法兰；该两个独立的下浮动法兰和两个独立的上浮动法兰，它们相对的两个面分别为向内45°凹的锥形面；通过设计下浮动法兰和上浮动法兰各自均为两个独立的法兰，解决天线涂上搪瓷之后，天线间距的可调节量非常小，调节过程中导致搪瓷破裂的问题，搪瓷破裂从而导致真空封不住；同时通过设计下浮动法兰和上浮动法兰向内45°凹的锥面，实现了对于射频天线的最大抱紧力，解决了传统密封装置对于搪瓷射频天线的特殊形状不适用的问题。

技术研发人员：吴聪,解怀东,邢建升,纪彬,郑侠,王飞,杨光,于媛媛,朱鹏飞,刘杰,农竹杰
受保护的技术使用者：中国原子能科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27