一种太赫兹行波管的快速检漏方法及其装置与流程

本发明涉及真空电子器件技术领域，特别是涉及一种太赫兹行波管的快速检漏方法及其装置。

背景技术：

太赫兹技术已经在高分辨率太赫兹雷达、远距离高速通信和空间探测等领域显示了巨大的应用潜力，但需要为其提供具有一定功率和带宽要求的太赫兹源。太赫兹折叠波导行波管正好符合这一要求，并获得了广泛的关注与研究。

太赫兹折叠波导行波管的组成包括电子枪、慢波结构、收集极、输入/输出耦合结构和聚焦系统，如图3所示。

其工作原理是：电子枪阴极发射的电子注在阴、阳极间获得压缩和加速，加速后电子在聚焦磁系统下维持一定的截面形状通过折叠波导慢波结构；慢波结构的降低了电磁波的相速度，达到与电子运动同步。受信号注入的电磁场作用后，电子与慢波结构的电磁波进行充分相互作用，并将电子能量逐渐转化为太赫兹波能量，由输出窗输出信号获得放大。行波管中的整个电磁波相互作用过程必须在真空度极高的环境中进行，否则会出现高压打火，和阴极中毒导致电子无法发射出来的现象。

通常在太赫兹折叠波导行波管使用工作前，需要经过烘烤排气的过程，使得太赫兹折叠波导行波管工作时的真空度能达到-7pa量级。通常在行波管烘烤排气前需要进行整管检漏的过程，当检漏仪上显示的真空漏率达到-10pa.m3/s量级时，并吹入氦气，检漏仪上显示的真空漏率没有变化后，才能确保管子处于不漏气的状态，为行波管中电子的发射和正常运行奠定了基础。

但是，太赫兹行波管通常折叠波导慢波结构尺寸较小，内部的最细孔径只有φ0.22mm，折叠波导最细的部分只有0.15mm宽。使用常用的普通检漏仪进行检漏，真空抽速较慢，一般慢波长度尺寸在50mm以上的行波管，至少要花5分钟以上的时间才能将真空漏率抽到-9pa.m3/s量级，要抽到-10pa.m3/s量级花的时间更长，严重制约了制管的生产效率。

一般太赫兹行波管的抽排气管是一个管状物，其外径是φ8mm，内孔直径φ7.5mm；其口部呈喇叭状，便于安装到排气台上进行抽气。在检漏仪上检漏时，通常把排气管喇叭口的一端放置在检漏仪抽气口的橡皮垫上进行。由于喇叭口和橡皮垫的接触面积较小，无法靠自身重力固定。当检漏仪抽真空工作时，靠大气压的力量和人工把持行波管来固定整个管子。特别是当抽气速率比较慢的时候，时间花费较长，比较耗费人力。

技术实现要素：

本发明的目的在于：克服现有技术中存在的上述问题，提出一种太赫兹行波管的快速检漏方法及其装置，可以将行波管与检漏装置连接紧密，而检漏装置的排气管通过连接稳定，从而使行波管可以长时间在检漏仪上抽气，提高了检漏仪漏率的灵敏度，也解放了人力的帮助。

本发明的目的通过下述技术方案来实现：

一种太赫兹行波管的快速检漏装置，包括：抽气仪底座，所述抽气仪底座具有自下而上贯穿的底座气道，所述抽气仪底座上通过检漏仪安装垫连接有排气管，所述排气管外套装有卡箍盘，所述卡箍盘中部具有供排气管穿过的排气管孔，所述卡箍盘对排气管进行轴向限位，所述卡箍盘外套装有锁定盖，所述锁定盖与抽气仪底座之间通过螺纹连接，所述锁定盖将所述卡箍盘进行轴向压紧，所述检漏仪安装垫具有贯穿的安装垫气道，所述安装垫气道与底座气道连通，所述底座气道与排气管的排气管气道连通，所述排气管顶端与行波管连接,所述抽气仪底座底部连接有检漏仪。

本发明的一种太赫兹行波管的快速检漏装置，所述排气管靠近检漏仪安装垫一端具有漏斗状的排气管敞口结构。

本发明的一种太赫兹行波管的快速检漏装置，所述卡箍盘的竖向截面呈倒t状结构，所述排气管孔底部具有与排气管敞口结构相配合的敞口配合倒角。

本发明的一种太赫兹行波管的快速检漏装置，所述卡箍盘为分体式结构，所述卡箍盘沿竖向中截面分开包括右半边卡箍和左半边卡箍。

本发明的一种太赫兹行波管的快速检漏装置，所述检漏仪与抽气仪底座之间有前级机械泵。

本发明的一种太赫兹行波管的快速检漏装置，所述前级机械泵的进气管上设置有真空计。

本发明的一种太赫兹行波管的快速检漏装置，所述检漏仪和前级机械泵之间设置有检漏阀。

本发明的一种太赫兹行波管的快速检漏装置，所述抽气仪底座顶面具有向下凹陷的供检漏仪安装垫安装的胶垫安装槽。

本发明的一种太赫兹行波管的快速检漏装置，所述抽气仪底座顶面具有向下凹陷的供检漏仪安装垫安装的胶垫安装槽。

一种太赫兹行波管的快速检漏方法，包括以下步骤：

s1、将排气管焊接在行波管上，然后进行检漏装置的组装，在检漏前将检漏仪安装垫上下两面涂上真空油脂，使两个零件贴合面之间不会有漏气的现象；

s2、将抽气仪底座放置在前级机械泵的抽气口上，将抽气仪底座和前级机械泵的抽气口之间的贴合面涂抹真空油脂，便于密封；

s3将行波管与快速检漏装置连接后，安装在前级机械泵的抽气口上，打开前级机械泵和真空计，预抽行波管的真空；

s4、当真空计上显示的真空度达到1pa后，打开检漏阀门，启动检漏仪(10)进一步抽行波管的真空，并利用检漏仪上的漏率灵敏度指示数来检漏查漏；

s5、当检漏仪上指示的漏率灵敏度达到-10pa.m3/s时，用喷枪往行波管的焊接位置吹入氦气，如果漏率指示有变化，就通过吹入氦气的位置来判断漏气的位置并进行补焊，如果漏率指示没有变化，就表示这个行波管在焊接过程中没有出现漏气的位置，完成行波管的整个检漏过程。

本发明的一种太赫兹行波管的快速检漏方法，其特征在于：所述步骤s4中，如果真空计上显示的真空度无法达到1pa，则使用蘸了酒精的棉花来包裹行波管上怀疑的焊接点，通过真空计上显示的真空度上升下降的趋势，来判断和粗查行波管的漏点，如果真空计上显示的真空度很快达到1pa，则打开检漏阀门并打开检漏仪，进行细查行波管的漏点。

根据上述技术方案，本发明的有益效果是：提出一种太赫兹行波管的快速检漏方法及其装置，可以将行波管与检漏装置连接紧密，而检漏装置的排气管通过连接稳定，从而使行波管可以长时间在检漏仪上抽气，提高了检漏仪漏率的灵敏度，也解放了人力的帮助。这种先粗查漏点再细查的方法，能够在漏气时保护检漏仪免受大气压的冲击，延长检漏仪的使用寿命。

附图说明

图1是本发明一种太赫兹行波管的快速检漏装置示意图；

图2是本发明一种太赫兹行波管的快速检漏装置进一步改进示意图；

图3是背景技术太赫兹折叠波导行波管组成结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1-2为本发明一种太赫兹行波管的快速检漏方法及其装置的实施例，一种太赫兹行波管的快速检漏装置，包括：抽气仪底座1，所述抽气仪底座1具有自下而上贯穿的底座气道11，所述抽气仪底座1上通过检漏仪安装垫2连接有排气管4，所述排气管4外套装有卡箍盘3，所述卡箍盘3中部具有供排气管4穿过的排气管孔，所述卡箍盘3对排气管4进行轴向限位，所述卡箍盘3外套装有锁定盖6，所述锁定盖6与抽气仪底座1之间通过螺纹连接，所述锁定盖6将所述卡箍盘3进行轴向压紧，所述检漏仪安装垫2具有贯穿的安装垫气道21，所述安装垫气道21与底座气道11连通，所述底座气道11与排气管4的排气管气道41连通，所述排气管4顶端与行波管5连接,所述抽气仪底座1底部连接有检漏仪10，所述排气管4靠近检漏仪安装垫2一端具有漏斗状的排气管敞口结构42，所述卡箍盘3的竖向截面呈倒t状结构，所述排气管孔底部具有与排气管敞口结构42相配合的敞口配合倒角33，所述卡箍盘3为分体式结构，所述卡箍盘3沿竖向中截面分开包括右半边卡箍31和左半边卡箍32，所述检漏仪10与抽气仪底座1之间有前级机械泵7，所述前级机械泵7的进气管上设置有真空计8，所述检漏仪10和前级机械泵7之间设置有检漏阀9，所述抽气仪底座1顶面具有向下凹陷的供检漏仪安装垫2安装的胶垫安装槽12，所述抽气仪底座1顶面具有向下凹陷的供检漏仪安装垫2安装的胶垫安装槽12。

一种太赫兹行波管的快速检漏方法，包括以下步骤：

s1、将排气管4焊接在行波管5上，然后进行检漏装置的组装，在检漏前将检漏仪安装垫2上下两面涂上真空油脂，使两个零件贴合面之间不会有漏气的现象；

s2、将抽气仪底座1放置在前级机械泵7的抽气口上，将抽气仪底座1和前级机械泵7的抽气口之间的贴合面涂抹真空油脂，便于密封；

s3将行波管5与快速检漏装置连接后，安装在前级机械泵7的抽气口上，打开前级机械泵7和真空计8，预抽行波管的真空；

s4、当真空计上显示的真空度达到1pa后，打开检漏阀门9，启动检漏仪10进一步抽行波管5的真空，并利用检漏仪上的漏率灵敏度指示数来检漏查漏；

s5、当检漏仪10上指示的漏率灵敏度达到-10pa.m3/s时，用喷枪往行波管5的焊接位置吹入氦气，如果漏率指示有变化，就通过吹入氦气的位置来判断漏气的位置并进行补焊，如果漏率指示没有变化，就表示这个行波管在焊接过程中没有出现漏气的位置，完成行波管的整个检漏过程。

所述的一种太赫兹行波管的快速检漏方法，其特征在于：所述步骤s4中，如果真空计上显示的真空度无法达到1pa，则使用蘸了酒精的棉花来包裹行波管上怀疑的焊接点，通过真空计8上显示的真空度上升下降的趋势，来判断和粗查行波管的漏点，如果真空计上显示的真空度很快达到1pa，则打开检漏阀门9并打开检漏仪10，进行细查行波管的漏点。

左半边卡箍32和右半边卡箍31内部设置有敞口配合倒角33，敞口配合倒角33和排气管敞口结构一样。抽气仪底座1外圆上加工有外螺纹，锁定盖6上加工有内螺纹，这样可以把两者用螺纹紧固起来。上定盖6的内台阶正好分别卡在左半边卡箍32和右半边卡箍31的t字形结构的横部上。

本发明的操作实施方法如下：

首先，将排气管4焊接在行波管5上，然后进行检漏工装夹具的安装。在检漏前需要将检漏仪安装垫2上下两面涂上真空油脂，以便于在两个零件贴合面之间不会有漏气的现象。

涂完油脂后的检漏仪安装垫2放置进抽气仪底座1的胶垫安装槽12内，将抽气仪底座1放置在前级机械泵7的抽气口上，也需要将抽气仪底座1和前级机械泵7的抽气口之间的贴合面涂抹真空油脂，便于密封。

先将锁定盖6套进排气管4上，再把左半边卡箍32和右半边卡箍31这两个零件和排气管4的排气管敞口结构42配合在一起，用手捏合成一个圆形。然后将行波管5连同排气管4一起垂直倒立起来，排气管4的排气管敞口结构42朝下。在管子倒立过程中，要时刻用手把左半边卡箍32和右半边卡箍31捏紧，防止两个零件分开，也要防止锁定盖从排气管4中掉落出来。

管子倒立后，将排气管敞口结构42对检漏仪安装垫2的口部放平。然后让锁定盖6快速下落，在左半边卡箍2和右半边卡箍31两个零件还没有分开之前，正好套进左半边卡箍32和右半边卡箍31之间。于是快速旋转锁定盖6，与抽气仪底座1的螺纹配合锁紧。这样左半边卡箍32和右半边卡箍31就不会再分开了。锁定盖6锁紧后，连带排气管4和行波管5都被锁紧，这样就可以进行检漏。这一过程后，就不需要人工扶着行波管，节省了人力。

使用检漏仪改进方案后，整个检漏过程的方法如下：

当行波管5和排气管4连同检漏固定工装夹具一起安装在前级机械泵7上的抽气口后，打开前级机械泵7和真空计8，预抽行波管的真空。

等待几秒种真空计上显示的真空度进入1pa后，就打开检漏阀门9，使用检漏仪10来再抽行波管5的真空，并利用检漏仪10上的漏率灵敏度指示数来检漏查漏。

如果真空计8上显示的真空度无法进入1pa，则可以先用蘸了点酒精的棉花来包裹行波管上怀疑的焊接点，通过真空计8上显示的真空度上升下降的趋势，来判断和粗查行波管的漏点。

如果真空计8上显示的真空度很快进入1pa，则打开检漏阀门9，打开检漏仪10，按下检漏仪10上“开始检漏”按钮，进行细查行波管的漏点。

当检漏仪10上指示的漏率灵敏度到-10pa.m3/s时，就用喷枪往行波管5的焊接位置上吹入氦气，如果漏率指示有变化，就通过吹入氦气的位置来判断漏气的位置并进行补焊。如果漏率指示没有变化，就表示这个行波管5在焊接过程中没有出现漏气的位置，完成行波管的整个检漏过程。

整个检漏的方法，引入了前级机械泵7预抽的过程，先进行粗检，筛查一部分行波管5的大漏孔，再通过检漏仪10来细查，利用检漏仪10灵敏度高的优点来细查一些微小的漏孔。这一方法抽真空时间快，粗中有细，提高了行波管的生产效率。这种先粗查漏点再细查的方法，能够在漏气时保护检漏仪免受大气压的冲击，延长检漏仪的使用寿命。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。