本發(fā)明涉及太赫茲高頻器件的生產(chǎn)制備領(lǐng)域，具體地，涉及太赫茲返波管真空器件的排氣方法。
背景技術(shù)：
：太赫茲波(thz)是指頻率在0.1thz到10thz范圍的電磁波，其波長大概在0.03到3mm范圍，介于微波與紅外之間。在科研和民用方面微波、可見光、紅外等技術(shù)已被廣泛應(yīng)用。但太赫茲技術(shù)發(fā)展滯后，究其原因主要在于缺少探測器和發(fā)射源。因此如何能有效地產(chǎn)生出高功率、高能量、高效率且能在常溫環(huán)境下穩(wěn)定運行的且寬帶可調(diào)的太赫茲輻射源來，以及如何能將其方便、靈活地運用于日常的科研工作和實際生活中，已經(jīng)成為科研工作者的追求目標(biāo)和迫切需要解決的實際問題。真空返波管振蕩器是具有潛力的thz源之一，是一種利用電子注與慢波系統(tǒng)中的返波相互作用產(chǎn)生震蕩的微波電子管，他是目前唯一能夠在太赫茲頻段中提供頻率可調(diào)、連續(xù)波功率輸出在1000～1mw的器件，它具有調(diào)諧快、工作穩(wěn)定、功率大、效率高和相位穩(wěn)定性極高的特點。同時與固態(tài)振蕩器、量子級聯(lián)激光、遠紅外氣體激光、激光驅(qū)動thz輻射器等器件比較真空返波管thz振蕩器具有功率體積比和功率重量比方面的絕對優(yōu)勢，可以實現(xiàn)小型化thz震蕩源，已經(jīng)得到世界在該領(lǐng)域內(nèi)的研究興趣。因此，提供一種能更大程度地排出返波管內(nèi)部氣體，使得返波管得到高真空工作環(huán)境，提高其工作可靠性和延長其使用壽命的太赫茲返波管真空器件的排氣方法是本發(fā)明亟需解決的問題。技術(shù)實現(xiàn)要素：針對上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的目的在于提供一種能更大程度地排出返波管內(nèi)部氣體，使得返波管得到高真空工作環(huán)境，提高其工作可靠性和延長其使用壽命的太赫茲返波管真空器件的排氣方法。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種太赫茲返波管真空器件的排氣方法，其中，所述排氣方法包括：1)將返波管置于排氣臺上進行排氣前檢漏；2)將檢漏后的返波管排氣至返波管內(nèi)真空度達到第一預(yù)設(shè)值，返波管外真空度達到第二預(yù)設(shè)值時，按照預(yù)設(shè)升溫曲線對返波管進行升溫烘烤；3)將步驟2)中升溫烘烤后的返波管經(jīng)保溫后，對返波管中的熱絲引線進行加電操作至返波管內(nèi)真空度達到第三預(yù)設(shè)值后，停止加電，至熱絲引線上的電壓降至零；4)待溫度降至不高于60℃時，對返波管進行排氣后檢漏；5)將排氣后的返波管封離。優(yōu)選地，步驟1)之前還包括對返波管進行檢查；且對返波管進行檢查至少包括用萬用表檢查返波管燈絲電路，和/或，用兆歐表測量返波管電極間的電阻和絕緣情況。優(yōu)選地，步驟1)中將返波管置于排氣臺上包括：用棉布蘸酒精擦拭排氣臺接口處的法蘭盤和返波管的排管連接處，保證清潔；將返波管的排氣管連接處安放到排氣臺的法蘭盤上，旋緊排氣臺的法蘭盤螺帽直至支點，以密封法蘭盤與返波管排氣管連接處，保證冷封接真空氣密性；將排氣臺上的燈絲電源部件的導(dǎo)線與返波管的熱絲引線連接好；用棉布蘸酒精擦拭排氣爐罩的密封連接處，保證清潔，降下排氣臺爐罩直至密封連接處。優(yōu)選地，步驟1)中檢漏方法包括：對排氣臺爐罩內(nèi)進行排氣至外真空度不高于1×10-1pa；對返波管內(nèi)進行排氣至內(nèi)真空度不高于2.7×10-5pa；向排氣臺爐罩內(nèi)充氣，對返波管進行檢漏。優(yōu)選地，所述升溫烘烤為梯度升溫烘烤。優(yōu)選地，步驟3)中保溫溫度為400-450℃，保溫時間為5-10h。優(yōu)選地，步驟5)中封離過程包括：將冷封鉗放到排管上，讓排管位于刀口中心，并使它們相互垂直，固定好返波管對其進行封離；對排管封離處套上銅片并用鎳鉻絲固定，再涂上錫焊劑并放入裝有熔融焊錫的坩堝中保持1-2秒，完成排管封接刀口浸錫。通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明通過對返波管經(jīng)排氣前檢漏、升溫烘烤、返波管中的熱絲引線加電、排氣后檢漏以及封離排氣臺，從而使得經(jīng)上述步驟排氣后的返波管能更大程度地排除返波管內(nèi)部的氣體，使得其得到了高真空工作環(huán)境，進而提高了其工作可靠性，并延長了其使用壽命，同時該方法可重復(fù)性和一致性高，便于長期重復(fù)操作。本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。具體實施方式以下對本發(fā)明的具體實施方式進行詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。本發(fā)明提供了一種太赫茲返波管真空器件的排氣方法，其中，所述排氣方法包括：1)將返波管置于排氣臺上進行排氣前檢漏；2)將檢漏后的返波管排氣至返波管內(nèi)真空度達到第一預(yù)設(shè)值，返波管外真空度達到第二預(yù)設(shè)值時，按照預(yù)設(shè)升溫曲線對返波管進行升溫烘烤；3)將步驟2)中升溫烘烤后的返波管經(jīng)保溫后，對返波管中的熱絲引線進行加電操作至返波管內(nèi)真空度達到第三預(yù)設(shè)值后，停止加電，至熱絲引線上的電壓降至零；4)待溫度降至不高于60℃時，對返波管進行排氣后檢漏；5)將排氣后的返波管封離。上述設(shè)計通過對返波管經(jīng)排氣前檢漏、升溫烘烤、返波管中的熱絲引線加電、排氣后檢漏以及封離排氣臺，從而使得經(jīng)上述步驟排氣后的返波管能更大程度地排除返波管內(nèi)部的氣體，使得其得到了高真空工作環(huán)境，進而提高了其工作可靠性，并延長了其使用壽命，同時該方法可重復(fù)性和一致性高，便于長期重復(fù)操作。進一步優(yōu)選的實施方式中，為了使排氣及檢漏效果更好，進一步避免重復(fù)勞動，提高操作的精確性，步驟1)之前還可以包括對返波管進行檢查；且對返波管進行檢查至少包括用萬用表檢查返波管燈絲電路，和/或，用兆歐表測量返波管電極間的電阻和絕緣情況。步驟1)中將返波管置于排氣臺上的操作可以按照本領(lǐng)域常規(guī)方式進行操作，例如，在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施方式中，為了提高操作的精確性，步驟1)中將返波管置于排氣臺上包括：用棉布蘸酒精擦拭排氣臺接口處的法蘭盤和返波管的排管連接處，保證清潔；將返波管的排氣管連接處安放到排氣臺的法蘭盤上，旋緊排氣臺的法蘭盤螺帽直至支點，以密封法蘭盤與返波管排氣管連接處，保證冷封接真空氣密性；將排氣臺上的燈絲電源部件的導(dǎo)線與返波管的熱絲引線連接好；用棉布蘸酒精擦拭排氣爐罩的密封連接處，保證清潔，降下排氣臺爐罩直至密封連接處。步驟1)中檢漏方法可以根據(jù)實際需要進行選擇，例如，一種優(yōu)選的實施方式中，步驟1)中檢漏方法可以選擇為包括：對排氣臺爐罩內(nèi)進行排氣至外真空度不高于1×10-1pa；對返波管內(nèi)進行排氣至內(nèi)真空度不高于2.7×10-5pa；向排氣臺爐罩內(nèi)充氣，對返波管進行檢漏。當(dāng)然，這里的排氣和充氣可以按照本領(lǐng)域常規(guī)方式進行操作，例如，充氣操作可以為：關(guān)閉外真空的排氣設(shè)備(機械泵或羅茨泵等)及外真空計，打開放氣閥，對排氣臺爐罩室充入空氣。當(dāng)然，這里對于檢漏的方式可以根據(jù)實際情況進行判定及操作，例如，如果在充氣時內(nèi)真空度沒有變差，可以判定返波管不漏氣，則可以對返波管繼續(xù)進行排氣；如果在充氣時內(nèi)真空度氣壓升高變差，可以判定內(nèi)真空排氣系統(tǒng)漏氣，就必須升起排氣臺爐罩，重新旋緊法蘭盤螺帽，密封法蘭盤與返波管排氣管連接處。如果重新密封后返波管的真空度變好，可以判定待排氣返波管不漏氣，降下排氣臺爐罩直至密封連接處，繼續(xù)對返波管進行排氣；如果重新密封后返波管的真空度仍沒有改變，就必須從下到上依次給返波管所有焊接處涂上酒精尋找漏點(酒精檢漏法，行業(yè)內(nèi)公知的一種檢漏方法)，如果判定為返波管漏氣則需返修處理。進一步優(yōu)選的實施方式中，所述升溫烘烤可以為梯度升溫烘烤。即具有多個第一預(yù)設(shè)值和第二預(yù)設(shè)值，且每個第一預(yù)設(shè)值與其中一個第二預(yù)設(shè)值一一對應(yīng)，形成為預(yù)設(shè)值組，當(dāng)達到一個預(yù)設(shè)值組時，進行一次升溫烘烤，并達到一個溫度，而后再達到下一個預(yù)設(shè)值組時，進行下一次升溫烘烤，并達到下一個溫度，以此類推。進一步優(yōu)選的實施方式中，步驟3)中保溫溫度為400-450℃，保溫時間為5-10h。步驟4)中檢漏也可以按照步驟1)中檢漏方式進行操作。同樣地，對于檢漏中出現(xiàn)不同的問題，可以根據(jù)情況具體對待，例如，如果在充氣時內(nèi)真空度沒有變差，可以判定返波管不漏氣，則繼續(xù)后續(xù)步驟；如果在充氣時內(nèi)真空度氣壓升高變差，可以判定返波管漏氣，則必須用上述所述的酒精檢漏法細心尋找并確定返波管漏氣的確切位置，然后用堵漏劑涂覆漏氣處。堵漏結(jié)束后重新降下排氣臺爐罩，按照前述方法重新對外真空排氣并升溫烘烤至300℃保溫2小時，升溫速率≤80℃/小時，使堵漏劑固化，在保溫時將燈絲電流在30分鐘內(nèi)緩慢加到工藝規(guī)定的電流最大值，并保持1小時。結(jié)束后關(guān)閉燈絲及烘烤加熱電源，排氣臺爐罩降溫至60℃以下時，重復(fù)操作返波管排氣后檢漏處理操作步驟，直至返波管堵漏完成。進一步優(yōu)選的實施方式中，步驟5)中封離過程包括：將冷封鉗放到排管上，讓排管位于刀口中心，并使它們相互垂直，固定好返波管對其進行封離；對排管封離處套上銅片并用鎳鉻絲固定，再涂上錫焊劑并放入裝有熔融焊錫的坩堝中保持1-2秒，完成排管封接刀口浸錫。以下通過具體實例進行說明。(一)、返波管安裝到排氣臺上之前進行檢查操作步驟包括：用萬用表檢查燈絲電路電阻應(yīng)符合設(shè)計值范圍規(guī)定，本實例340ghz返波管燈絲電阻為0.6±0.1歐姆；用兆歐表測量返波管電極間的絕緣情況，電極間的電阻應(yīng)符合設(shè)計范圍規(guī)定，本實例340ghz返波管各電極間的電阻見下表：電極名稱電阻值(mω)陰極與燈絲之間電阻≥500陰極、燈絲與陽極之間電阻≥500(二)、返波管安裝到排氣臺上操作步驟包括：用棉布蘸酒精擦拭排氣臺接口法蘭盤和待排氣返波管的排管連接處，保證清潔；將返波管排氣管連接處安放到排氣臺法蘭盤上，旋緊法蘭盤螺帽直至支點，以密封法蘭盤與返波管排氣管連接處，保證冷封接真空氣密性；將排氣臺上的燈絲電源部件的導(dǎo)線與管子上的熱絲引線連接好；用棉布蘸酒精擦拭排氣爐罩的密封連接處，保證清潔，降下排氣臺爐罩直至密封連接處。(三)、返波管排氣前檢漏處理操作步驟包括：1、按排氣臺設(shè)備的操作規(guī)程操作，對排氣爐罩室內(nèi)(外真空)進行排氣直至真空度達到1×10-1pa以下。2、按排氣臺設(shè)備的操作規(guī)程操作，對待排氣的返波管(內(nèi)真空)進行排氣直至真空度達到2.7×10-5pа后進行下步操作。3、按排氣臺設(shè)備的操作規(guī)程操作，關(guān)閉外真空的排氣設(shè)備(機械泵或羅茨泵等)及外真空計，打開放氣閥，對排氣臺爐罩室充入空氣，對返波管進行檢漏。按下列情況分別處理：如果在充氣時內(nèi)真空度沒有變差，可以判定待排氣返波管不漏氣，則重復(fù)本步驟第1步操作，繼續(xù)對返波管進行排氣；如果在充氣時內(nèi)真空度氣壓升高變差，可以判定內(nèi)真空排氣系統(tǒng)漏氣，就必須升起排氣臺爐罩，重新旋緊法蘭盤螺帽，密封法蘭盤與返波管排氣管連接處。如果重新密封后返波管的真空度變好，可以判定待排氣返波管不漏氣，降下排氣臺爐罩直至密封連接處，重復(fù)本步驟第1步操作，繼續(xù)對返波管進行排氣；如果重新密封后返波管的真空度仍沒有改變，就必須從下到上依次給返波管所有焊接處涂上酒精尋找漏點(酒精檢漏法，行業(yè)內(nèi)公知的一種檢漏方法)，如果判定為返波管漏氣則需返修處理。(四)、返波管排氣烘烤操作步驟包括：1、判定返波管不漏氣則重新對排氣臺爐罩室進行排氣，接通外真空的排氣設(shè)備(機械泵或羅茨泵等)直至氣壓達到1×10-1pa后，開通外真空分子泵；2、等外真空達到1×10-3pa后，然后接通排氣臺加熱器，按升溫曲線規(guī)定設(shè)定排氣臺升溫程控程序，開啟對返波管進行升溫烘烤。本實例340ghz返波管升溫曲線工藝見下表：(五)、返波管燈絲加電操作步驟包括：當(dāng)排氣臺爐罩室內(nèi)溫度升到420℃保溫6h后，開啟排氣臺上的燈絲電源開始給燈絲加電；接通燈絲電源，并按工藝規(guī)定的電流值對管子燈絲進行加電操作，若加電過程期間返波管內(nèi)真空度達不到工藝設(shè)定要求，則延長加電保持時間，直至滿足返波管內(nèi)真空度工藝設(shè)定要求。本實例340ghz返波管燈絲加電工藝見下表(按電流值加電，電壓值用電壓表測量后進行記錄)：加電結(jié)束后，將返波管燈絲上的電壓緩慢降為零，并切斷燈絲電源。(六)、返波管排氣后檢漏處理操作步驟包括：當(dāng)排氣臺爐罩室內(nèi)溫度降至60℃以下時，按照操作規(guī)程關(guān)閉外真空爐罩的排氣設(shè)備(分子泵和機械泵或羅茨泵等)及外真空計，打開放氣閥，對爐罩充入空氣進行檢漏。按下列情況分別處理：如果在充氣時內(nèi)真空度沒有變差，可以判定返波管不漏氣，則繼續(xù)后續(xù)步驟；如果在充氣時內(nèi)真空度氣壓升高變差，可以判定返波管漏氣，則必須用上述所述的酒精檢漏法細心尋找并確定返波管漏氣的確切位置，然后用堵漏劑涂覆漏氣處。堵漏結(jié)束后重新降下排氣臺爐罩，按照前述方法重新對外真空排氣并升溫烘烤至300℃保溫2小時，升溫速率≤80℃/小時，使堵漏劑固化，在保溫時將燈絲電流在30分鐘內(nèi)緩慢加工藝規(guī)定的電流最大值2.95a，并保持1小時。結(jié)束后關(guān)閉燈絲及烘烤加熱電源，排氣臺爐罩降溫至60℃以下時，重復(fù)操作返波管排氣后檢漏處理操作步驟，直至返波管堵漏完成。(七)、返波管封離排氣臺操作步驟包括：將冷封鉗放到排管上，讓排管位于刀口中心，并使它們相互垂直，固定好返波管對其進行封離。對排管封離處套上0.5mm厚的銅片并用鎳鉻絲固定，再涂上錫焊劑并放入裝有熔融焊錫的坩堝中保持1-2秒，完成排管封接刀口浸錫。至此完成返波管的排氣工作。以上詳細描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實施方式中的具體細節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護范圍。另外需要說明的是，在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。此外，本發(fā)明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。當(dāng)前第1頁12