本發(fā)明涉及高溫等離子體物理領(lǐng)域，特別涉及一種真空高壓大電流電極。

背景技術(shù)：

高溫等離子體物理領(lǐng)域?qū)嶒?yàn)裝置中，反場構(gòu)形實(shí)驗(yàn)過程中，需要將數(shù)十kv,上百ka的高壓脈沖電流饋入真空天線中，用于等離子體的產(chǎn)生以及壓縮加熱。在如此高庫倫大電流的作用下，高壓電極燒蝕及其嚴(yán)重，同時工作在高壓環(huán)境中，及其容易引起擊穿打火，極大影響了電極的壽命。因此，一種結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，性能可靠，具有超高氣密、高絕緣性能的真空饋入電極在市場上急迫需求?，F(xiàn)有國內(nèi)的產(chǎn)品主要有陶瓷封裝以及塑料封裝兩類，但其結(jié)構(gòu)性能不能滿足高溫等離子體物理領(lǐng)域高壓大電流的特點(diǎn)。

真空高壓大電流主要解決的問題是，高壓結(jié)構(gòu)的真空密封、絕緣等問題。如果高壓結(jié)構(gòu)性能不穩(wěn)定，會造成真空泄露以及放電擊穿等現(xiàn)象。因此研制一種能耐高壓、通脈沖大電流的真空電極十分有意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，設(shè)計(jì)了一種結(jié)構(gòu)緊湊、性能安全可靠的真空高壓大電流電極。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種真空高壓大電流電極，該電極包括防護(hù)套、高壓接頭、內(nèi)六角螺栓、法蘭盤、第一無氧銅壓圈、第二無氧銅壓圈、空心陶瓷饋穿、防護(hù)陶瓷管以及導(dǎo)電桿；所述法蘭盤兩側(cè)同軸對應(yīng)有高壓接頭和導(dǎo)電桿，法蘭盤刀口一側(cè)通過第一無氧銅壓圈與空心陶瓷饋穿的第一法蘭短接頭進(jìn)行金屬靜密封，并通過內(nèi)六角螺栓鎖緊；空心陶瓷饋穿的第二法蘭短接頭，通過第二無氧銅壓圈以及內(nèi)六角螺栓安裝在真空腔體上，保證裝置的氣密性；導(dǎo)電桿穿過空心陶瓷饋穿，位于真空腔體內(nèi)；高壓電極的外部設(shè)有絕緣防護(hù)套，防護(hù)套上邊有高壓線引線孔。

其中，所述的空心陶瓷饋穿由一段空心陶瓷管和兩個法蘭短接頭通過釬焊成為一個整體，從而與相連接的其他裝置起到數(shù)十千伏的耐壓能力。

其中，所述防護(hù)陶瓷管在靠近法蘭盤位置，與導(dǎo)電桿通過螺紋連接，可大大提高電極與所連接裝置的擊穿電壓，使得使用者可以使用高的多的電壓。

其中，所述高壓連接頭、法蘭盤以及導(dǎo)電桿作為一個整體，通過空心陶瓷饋穿與裝置相連，該電極兩端均可與通用的高壓電纜接頭實(shí)現(xiàn)對接，完成高壓脈沖電流傳輸過程，同時保證高真空。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：

1)本發(fā)明所述的一種真空高壓大電流電極，高壓連接頭、法蘭盤以及導(dǎo)電桿作為一個整體，通過空心陶瓷饋穿與裝置相連，該電極兩端均可與通用的高壓電纜接頭實(shí)現(xiàn)對接，完成高壓脈沖電流傳輸過程，同時保證高真空，絕緣防護(hù)套可以有效的保障實(shí)驗(yàn)人員的安全。

2)本發(fā)明采用該真空高壓大電流電極，完成了高溫等離子體物理領(lǐng)域配套工程中的一項(xiàng)重要課題。

3)本發(fā)明本方案的高壓電極具有體積小、結(jié)構(gòu)簡單、耐壓高、通流能力強(qiáng)、高真空的特點(diǎn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種真空高壓大電流電極的剖面裝配示意圖。

圖2是本發(fā)明一種真空高壓大電流電極的側(cè)視剖面裝配示意圖。

圖中：1為絕緣防護(hù)套；2為高壓接頭；3為內(nèi)六角螺栓；4為法蘭盤；5為第一無氧銅壓圈；6為第一法蘭短接頭；7為空心陶瓷管；8為第二法蘭短接頭；9為第二無氧銅壓圈；10為防護(hù)陶瓷管；11為導(dǎo)電桿；12為引線孔。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和較佳的實(shí)施例，對本技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。

結(jié)合圖1、圖2，一種真空高壓大電流電極，該電極包括絕緣防護(hù)套1、高壓接頭2、內(nèi)六角螺栓3、法蘭盤4、第一無氧銅壓圈5、第二無氧銅壓圈9、第一法蘭短接頭6、第二法蘭短接頭8、空心陶瓷管7、防護(hù)陶瓷管10以及導(dǎo)電桿11；所述法蘭盤4兩側(cè)同軸對應(yīng)有高壓接頭2和導(dǎo)電桿11，法蘭盤刀口一側(cè)通過第一無氧銅壓圈5與空心陶瓷饋穿的第一法蘭短接頭6進(jìn)行金屬靜密封，并通過內(nèi)六角螺栓3鎖緊；空心陶瓷饋穿的第二法蘭短接頭8，通過第二無氧銅壓圈9以及內(nèi)六角螺栓3安裝在真空腔體上，保證裝置的氣密性；導(dǎo)電桿11穿過空心陶瓷饋穿，位于真空腔體內(nèi)；高壓電極的外部設(shè)有絕緣防護(hù)套12，可以有效保障作業(yè)人員安全。

所述的空心陶瓷饋穿由一段空心陶瓷管7和兩個法蘭短接頭6和8通過釬焊成為一個整體，從而與相連接的其他裝置起到數(shù)十千伏的耐壓能力。

所述防護(hù)陶瓷管10在靠近法蘭盤4位置，與導(dǎo)電桿11通過螺紋連接，可大大提高電極與所連接裝置的擊穿電壓，使得使用者可以使用高的多的電壓。

所述的一種真空高壓大電流電極，該電極兩端均可與通用的高壓電纜接頭實(shí)現(xiàn)對接，完成高壓脈沖電流傳輸過程，同時保證高真空。

該真空高壓大電流電極具體技術(shù)指標(biāo)如下：

(1)真空度：優(yōu)于10^-6pa；泄漏率：小于10^-12pa·m³·s^-1。

(2)工作電壓：ac：40kv。

(3)工作電流：100ka。

(4)通電時間：<5ms。

上述參照實(shí)施例對該真空高壓大電流電極進(jìn)行詳細(xì)的描述，是說明性的而不是限定性的，因此在不脫離本發(fā)明總體構(gòu)思下的變化和修改，應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種真空高壓大電流電極，包括防護(hù)套、高壓接頭、內(nèi)六角螺栓、法蘭盤、第一無氧銅壓圈、第二無氧銅壓圈、空心陶瓷饋穿、防護(hù)陶瓷管以及導(dǎo)電桿；法蘭盤兩側(cè)同軸對應(yīng)有高壓接頭和導(dǎo)電桿，法蘭盤刀口一側(cè)通過第一無氧銅壓圈與空心陶瓷饋穿的第一法蘭短接頭進(jìn)行金屬靜密封，并通過內(nèi)六角螺栓鎖緊；空心陶瓷饋穿的第二法蘭短接頭，通過第二無氧銅壓圈以及內(nèi)六角螺栓安裝在真空腔體上，保證裝置的氣密性；導(dǎo)電桿穿過空心陶瓷饋穿，位于真空腔體內(nèi)；高壓電極的外部設(shè)有絕緣防護(hù)套，防護(hù)套上邊有高壓線引線孔。該電極兩端均可與通用的高壓電纜接頭實(shí)現(xiàn)對接，完成高壓脈沖電流傳輸過程，同時保證高真空，絕緣防護(hù)套可以有效的保障實(shí)驗(yàn)人員的安全。

技術(shù)研發(fā)人員：孫玄;林木楠
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.06.26
技術(shù)公布日：2017.09.12