本發(fā)明涉及一種考核絕緣微堆樣品真空沿面耐壓性能的測試裝置，具體涉及絕緣微堆測試裝置。

背景技術(shù)：

介質(zhì)壁加速器是一種新型加速器，具有加速梯度高、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點，在腫瘤放療、x光閃光照相等領(lǐng)域有著巨大的的潛在應(yīng)用價值，它采用絕緣介質(zhì)壁作為粒子速傳輸通道，可使帶電粒子獲得很高的加速梯度，一般可達20mv/m，最高可達100mv/m。介質(zhì)壁加速器高加速度梯度的實現(xiàn)依賴于高真空沿面耐壓的絕緣微堆、高體擊穿強度的固態(tài)脈沖形成線、快導(dǎo)通低抖動的光導(dǎo)開關(guān)三項關(guān)鍵單元技術(shù)，而絕緣微堆的真空沿面絕緣性能直接決定了介質(zhì)壁加速器實際可獲得的加速梯度的大小。絕緣微堆是一種將絕緣介質(zhì)薄層和金屬箔片交替層疊壓制而成的新型絕緣子，理論預(yù)測這種新型絕緣子在ns級脈沖電壓加載下的真空沿面耐壓性能比傳統(tǒng)絕緣子高數(shù)倍，但這種絕緣子實際的耐壓性能受到材料、介質(zhì)金屬厚度比例、制備工藝、表面加工工藝等諸多因素的影響，因此在研制高梯度絕緣子的過程中，準確可靠的地考核絕緣微堆樣品的真空沿面耐壓性能尤為重要。絕緣微堆作為介質(zhì)壁加速器的粒子束傳輸管道，需要起到兩個作用，一是作為束流傳輸通道隔絕內(nèi)部的真空與外部的變壓器油，二是形成高的加速梯度加速其中通過的粒子束。如何實現(xiàn)樣品內(nèi)部真空外部變壓器油這樣一種實際工況下內(nèi)沿面的真空沿面耐壓性能考核，是一大難題。

而現(xiàn)有的測量方式中只是測量了耐壓性能，存在測得的耐壓數(shù)字不可靠的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供絕緣微堆測試裝置，解決現(xiàn)有技術(shù)中絕緣微堆測試裝置存在的測量不準確的問題。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：

絕緣微堆測試裝置，包括一個整體呈圓筒狀的有機玻璃支撐座，其底部為一個圓環(huán)狀的底板，在有機玻璃支撐座內(nèi)設(shè)置有用于將絕緣微堆樣品固定的下電極和上電極，上電極、下電極、絕緣微堆樣品、以及有機玻璃支撐座之間形成密閉的絕緣油空腔。現(xiàn)有技術(shù)中，考核微堆樣品真空沿面耐壓值時，是利用上下平板電極，上下平板電極中間緊壓微堆樣品，絕緣微堆樣品的內(nèi)側(cè)和外側(cè)都處于真空環(huán)境。但是絕緣微堆樣品在實際的使用過程中，絕緣微堆樣品的內(nèi)側(cè)為真空環(huán)境，外側(cè)處于絕緣油環(huán)境，因此現(xiàn)有的考核微堆樣品的裝置無法模擬實際環(huán)境，使測得的耐壓數(shù)字不可靠，而本發(fā)明采用一個整體呈圓筒狀的有機玻璃支撐座，其底部為一個圓環(huán)狀的底板，在有機玻璃支撐座內(nèi)設(shè)置有用于將絕緣微堆樣品固定的下電極和上電極，上電極、下電極、絕緣微堆樣品、以及有機玻璃支撐座之間形成密閉的絕緣油空腔，該裝置模擬了樣品的實際使用環(huán)境，使絕緣微堆樣品的中間區(qū)域為真空環(huán)境，外側(cè)為絕緣油環(huán)境，這樣的結(jié)構(gòu)考核的耐壓值就是樣品內(nèi)側(cè)與真空區(qū)域相接觸的沿面的耐壓值，使測得的實驗數(shù)據(jù)更加真實可靠。

所述下電極中部向下凹陷形成一個插入有機玻璃支撐座的圓環(huán)狀底板中部空腔的凸體，在凸體上設(shè)置有將絕緣微堆樣品內(nèi)部空腔與外部連通的通道。具體的講，將下電極中部向下凹陷形成一個插入有機玻璃支撐座的圓環(huán)狀底板中部空腔的凸體結(jié)構(gòu)，在凸體上設(shè)置有將絕緣微堆樣品內(nèi)部空腔與外部連通的通道，可以使得絕緣微堆的內(nèi)部真空環(huán)境得以提升，也有利于抽取真空。

所述的通道包括一個與絕緣微堆樣品同軸的盲孔，在盲孔的底部橫向至少設(shè)置有一個通孔。通過盲孔加橫向通孔的方式，便于加工的同時，突出結(jié)構(gòu)也便于使用過程中的裝配。

在有機玻璃支撐座的頂部開口端還設(shè)置有一個尼龍壓塊，尼龍壓塊上設(shè)置有與有機玻璃支撐座相匹配的環(huán)形槽，有機玻璃支撐座的底板沿徑向向外延伸，尼龍壓塊通過拉緊螺桿與有機玻璃支撐座的底板固定連接。采用尼龍壓塊作為壓緊機構(gòu)，利用其上設(shè)置的環(huán)形槽，使得尼龍壓塊可以沿有機玻璃支撐座的軸線方向移動，利用拉緊螺桿可以將尼龍壓塊拉動并將上電極壓緊，從而給予上電極有效的壓緊力，保持絕緣油空腔的完整性。

所述的下電極和上電極上均設(shè)置有與絕緣微堆樣品相匹配的卡槽。通過卡槽的設(shè)置，可以便于絕緣微堆的安裝與卡位，同時增加了絕緣油通往真空腔之間的途徑長度和彎曲程度，有利于提高耐壓能力。

在下電極與機玻璃支撐座之間、機玻璃支撐座與上電極之間、上電極與絕緣微堆樣品之間、絕緣微堆樣品與下電極之間均設(shè)置有o型密封圈。通過設(shè)置多個o型密封圈，可以有效形成絕緣油空腔，保持其密閉性。

所述下電極與機玻璃支撐座通過銷釘螺栓固定。通過銷釘螺栓的設(shè)置，增加了下電極與有機玻璃支撐座之間的穩(wěn)固關(guān)系，避免了其轉(zhuǎn)動的肯能行。

還設(shè)置有一個與所述的絕緣油空腔連通的注油孔、以及與注油孔相匹配的油封螺釘。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點和有益效果：

1、本發(fā)明絕緣微堆測試裝置，采用一個整體呈圓筒狀的有機玻璃支撐座，其底部為一個圓環(huán)狀的底板，在有機玻璃支撐座內(nèi)設(shè)置有用于將絕緣微堆樣品固定的下電極和上電極，上電極、下電極、絕緣微堆樣品、以及有機玻璃支撐座之間形成密閉的絕緣油空腔，該裝置模擬了樣品的實際使用環(huán)境，使絕緣微堆樣品的中間區(qū)域為真空環(huán)境，外側(cè)為絕緣油環(huán)境，這樣的結(jié)構(gòu)考核的耐壓值就是樣品內(nèi)側(cè)與真空區(qū)域相接觸的沿面的耐壓值，使測得的實驗數(shù)據(jù)更加真實可靠；

2、本發(fā)明絕緣微堆測試裝置，將下電極中部向下凹陷形成一個插入有機玻璃支撐座的圓環(huán)狀底板中部空腔的凸體結(jié)構(gòu)，在凸體上設(shè)置有將絕緣微堆樣品內(nèi)部空腔與外部連通的通道，可以使得絕緣微堆的內(nèi)部真空環(huán)境得以提升，也有利于抽取真空；

3、本發(fā)明絕緣微堆測試裝置，模擬了絕緣微堆樣品作為介質(zhì)壁加速器粒子束傳輸管道的實際運用情況，在接近實際工況條件下對樣品內(nèi)沿面進行準確、可靠的真空沿面耐壓測試。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明實施例的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本發(fā)明實施例的限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中標(biāo)記及對應(yīng)的零部件名稱：

1-下電極，2-有機玻璃支撐座，3-絕緣微堆樣品，4-上電極，5-尼龍壓塊，6-銷釘螺栓，7-o型密封圈，8-拉緊螺桿，9-絕緣油空腔，10-通道，11-真空區(qū)域，12-油封螺釘。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明，本發(fā)明的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本發(fā)明，并不作為對本發(fā)明的限定。

實施例

如圖1所示，本發(fā)明絕緣微堆測試裝置，包括一個整體呈圓筒狀的有機玻璃支撐座2，其底部為一個圓環(huán)狀的底板，在有機玻璃支撐座2內(nèi)設(shè)置有用于將絕緣微堆樣品3固定的下電極1和上電極4，下電極1中部向下凹陷形成一個插入有機玻璃支撐座2的圓環(huán)狀底板中部空腔的凸體，在凸體上設(shè)置有將絕緣微堆樣品3內(nèi)部空腔與外部連通的通道10，通道10包括一個與絕緣微堆樣品3同軸的盲孔，在盲孔的底部橫向至少設(shè)置有一個通孔，本實施例中，通道通孔為相互垂直的4個，上電極4、下電極1、絕緣微堆樣品3、以及有機玻璃支撐座2之間形成密閉的絕緣油空腔9；在有機玻璃支撐座2的頂部開口端還設(shè)置有一個尼龍壓塊5，尼龍壓塊5上設(shè)置有與有機玻璃支撐座2相匹配的環(huán)形槽，有機玻璃支撐座2的底板沿徑向向外延伸，尼龍壓塊5通過拉緊螺桿8與有機玻璃支撐座2的底板固定連接，下電極1和上電極4上均設(shè)置有與絕緣微堆樣品(3)相匹配的卡槽；在下電極1與機玻璃支撐座2之間、機玻璃支撐座2與上電極4之間、上電極4與絕緣微堆樣品3之間、絕緣微堆樣品3與下電極1之間均設(shè)置有o型密封圈7，下電極1與機玻璃支撐座2通過銷釘螺栓6固定，在上電極4上還設(shè)置有一個與所述的絕緣油空腔9連通的注油孔、以及與注油孔相匹配的油封螺釘12，油封螺釘12安裝時配合o型密封圈進行密閉。

使用時，將整個測試裝置于圓柱形真空測試腔中心位置，頂部接高壓，測試時，脈沖高壓電源的輸出電壓參數(shù)為：半高寬120ns，前、后沿均為30ns，電壓幅值調(diào)節(jié)范圍為200～320kv，裝置的底部為有機玻璃支撐座，有機玻璃支撐座的內(nèi)孔底部通過內(nèi)六角螺釘與下電極相連接，有機玻璃支撐座的內(nèi)孔頂部處為上電極，上下電極之間為絕緣微堆樣品，且上下電極與絕緣微堆樣品三者之間均同軸心，上電極的上端面與尼龍壓塊5相接觸，尼龍壓塊通過內(nèi)六角長螺釘與有機玻璃支撐座相固定，在測試裝置中，樣品的內(nèi)環(huán)面通過上下電極的排氣孔與真空腔體的真空區(qū)域11相通，樣品的外環(huán)面與有機玻璃支撐座的內(nèi)孔區(qū)域形成封閉的絕緣油區(qū)域。

以上所述的具體實施方式，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施方式而已，并不用于限定本發(fā)明的保護范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。