本發(fā)明屬于等離子體診斷技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種可伸縮磁探針。

背景技術(shù)：

在磁約束熱核實(shí)驗(yàn)裝置中，等離子體與磁場(chǎng)之間存在強(qiáng)烈的相互作用，等離子體中磁場(chǎng)的位形決定了等離子體的宏觀平衡和穩(wěn)定性等，要全面的理解約束等離子體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，就必須研究其中磁場(chǎng)的空間分布及瞬時(shí)變化規(guī)律，因此對(duì)等離子體的診斷顯得尤為重要。

利用磁探針可以直接測(cè)得等離子體內(nèi)部和外部磁場(chǎng)強(qiáng)度的空間分布及其隨時(shí)間變化的過程，同時(shí)根據(jù)磁探針的直接測(cè)定結(jié)果還可以導(dǎo)出等離子體的其他參數(shù)。磁探針是一個(gè)小回形螺線管線圈，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，當(dāng)線圈所在空間中的磁場(chǎng)發(fā)生變化時(shí)，就在線圈輸出端產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，將電動(dòng)勢(shì)積分后就可以求得磁場(chǎng)。為了使磁探針達(dá)到較高的精度，要求磁探針：(1)靈敏度高，這要求線圈的匝數(shù)多；(2)空間分辨率高以及等離子體干擾小，即探針的尺寸??；(3)頻率響應(yīng)快，這要求匝數(shù)少。特別對(duì)于脈沖等離子體實(shí)驗(yàn)，由于重復(fù)性較差，應(yīng)用磁探陣列同時(shí)測(cè)量等離子體徑向不同位置的磁場(chǎng)分布尤為重要?，F(xiàn)在常見的可移動(dòng)式磁探針主要有磁傳動(dòng)結(jié)構(gòu)以及o圈密封抽拔式結(jié)構(gòu)兩種。磁傳動(dòng)結(jié)構(gòu)磁探針里邊含有磁鐵，在磁約束熱核實(shí)驗(yàn)裝置強(qiáng)磁場(chǎng)的作用下，磁探針會(huì)受到影響，同樣的，磁傳動(dòng)里的磁鐵也會(huì)對(duì)其他的一些診斷造成影響。o圈密封抽拔式結(jié)構(gòu)磁探針長(zhǎng)時(shí)間抽拔后，o圈與磁探針金屬管摩擦，壽命有限。

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)了一種可伸縮磁探針，能夠同時(shí)測(cè)量不同位置處軸向、環(huán)向以及徑向的磁場(chǎng)分布。

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：一種可伸縮磁探針，包括石英管、陶瓷底座、電感、絲桿、波紋管、磁探針管、電極法蘭、電機(jī)，所述的陶瓷底座上刻有三個(gè)不同方向凹槽陣列以及半圓形走線槽，電感可固定于凹槽中，雙絞線一端與電感連接，另一端通過半圓形走線槽焊接到電極法蘭上，陶瓷底座的一端攻有外螺紋與磁探針管連接，所述的磁探針管攻有內(nèi)螺紋的一端伸入到真空室里，另一端與電機(jī)傳動(dòng)座連接，所述的波紋管兩端焊接有法蘭座，分別與電機(jī)下固定座以及電機(jī)傳動(dòng)座連接，所述的電機(jī)傳動(dòng)座通過絲桿銅螺母與絲杠連接，所述的絲桿兩端分別與軸承相連，軸承分別安裝于電機(jī)下固定座以及電機(jī)上固定座，實(shí)現(xiàn)磁探針管的伸縮。

所述的一種可伸縮磁探針，所述的波紋管法蘭座、電極法蘭、電機(jī)傳動(dòng)座、電機(jī)下固定座、法蘭盤以及工字型法蘭管都采用氟橡膠圈密封。

所述的一種可伸縮磁探針，法蘭盤通過第一密封圈以及螺栓安裝在真空腔體上，保證裝置的氣密性。

所述的一種可伸縮磁探針，電機(jī)下固定座通過m6螺栓固定在法蘭盤上，電機(jī)下固定座與法蘭盤之間通過第二密封圈密封。

所述的一種可伸縮磁探針，波紋管一端的法蘭座與電機(jī)下固定座通過第三密封圈進(jìn)行密封，波紋管另一端的法蘭座與電機(jī)傳動(dòng)座通過第四密封圈進(jìn)行真空密封。

所述的一種可伸縮磁探針，工字形法蘭管兩端的法蘭座分別與電機(jī)傳動(dòng)座以及電極法蘭通過第五密封圈和第六密封圈進(jìn)行真空密封。

所述的一種可伸縮磁探針，兩根電機(jī)導(dǎo)向桿通過圓螺母與電機(jī)上固定座以及電機(jī)下固定座相連，貫穿電機(jī)傳動(dòng)座。

所述的一種可伸縮磁探針，電機(jī)固定在電機(jī)上固定座，同時(shí)與絲桿一端相連，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。

所述的一種可伸縮磁探針，所述的石英管套在陶瓷底座的外邊，石英管通過夾板與磁探針管相連。

所述的一種可伸縮磁探針，電感為繞線式電感。

所述的一種可伸縮磁探針，磁探針管與法蘭盤之間通過t形銅固定套過渡。

所述的一種可伸縮磁探針，石英管的內(nèi)壁均勻鍍有一層銅膜。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：

(1)磁探針里的電感為陣列排布，可以同時(shí)測(cè)量徑向不同位置處的磁場(chǎng)分布。

(2)磁探針可以伸縮，可以分炮測(cè)量不同位置的磁場(chǎng)，避免磁探針結(jié)構(gòu)過大，對(duì)等離子體造成干擾。

(3)磁探針里的電感沿著z、θ以及r分布，可以同時(shí)測(cè)量軸線、環(huán)向以及徑向的磁場(chǎng)。

(4)磁探針尺寸小，空間分辨率高，時(shí)間響應(yīng)快。

(5)采用波紋管作為伸縮結(jié)構(gòu)，磁探針可以在不破壞真空的條件下自由的伸縮，同時(shí)可以用電機(jī)遠(yuǎn)程控制。

(6)本方案的徑向可移動(dòng)式磁探針體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，安裝調(diào)節(jié)方便，具有維持高真空的特點(diǎn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種可伸縮磁探針的剖視圖。

圖2是本發(fā)明一種可伸縮磁探針的等軸側(cè)視圖。

圖3是本發(fā)明一種可伸縮磁探針的陶瓷底座及電感放大圖。

圖4是本發(fā)明一種可伸縮磁探針石英管夾板示意圖。

圖中：1.石英管；2.陶瓷底座；3.電感；4.夾板；5.第一密封圈；6.法蘭盤；7.第二密封圈；8.電機(jī)下固定座；9.第三密封圈；10.第一軸承；11.t形銅過渡套；12.絲桿；13.電機(jī)導(dǎo)線桿；14.波紋管；15.磁探針管；16.第四密封圈；17.第五密封圈；18.絲杠銅螺母；19.電機(jī)傳動(dòng)座；20.工字形法蘭管；21.第六密封圈；22.電極法蘭；23.第二軸承；24.電機(jī)上固定座；25.電機(jī)。

具體實(shí)施方式

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

如圖1-4所示，一種可伸縮磁探針，包括石英管1、陶瓷底座2、電感3、絲桿12、波紋管14、磁探針管15、電極法蘭22、電機(jī)25，所述的陶瓷底座2上刻有三個(gè)不同方向凹槽陣列以及半圓形走線槽，凹槽陣列沿著z、θ以及r分布，每組間隔2.5cm，電感3固定于凹槽中。本實(shí)施例中采用的是coilcraft公司的繞線式陶瓷晶片電感，型號(hào)1812cs-183xjlc，尺寸為4.95mm×3.81mm×3.43mm。雙絞線一端與電感3焊接，另一端通過半圓形走線槽焊接到電極法蘭22上。陶瓷底座2的一端攻有外螺紋與磁探針管15連接，磁探針管15攻有內(nèi)螺紋的一端伸入到真空室里，另一端與電機(jī)傳動(dòng)座19連接。波紋管14兩端焊接有法蘭座，分別用螺栓與電機(jī)下固定座8以及電機(jī)傳動(dòng)座19連接，電機(jī)傳動(dòng)座19通過絲桿銅螺母18與絲杠12連接，絲桿12兩端分別與軸承10、23相連，絲桿采用的是316l不銹鋼材料，第一軸承10、第二軸承23分別安裝于電機(jī)下固定座8以及電機(jī)上固定座24，實(shí)現(xiàn)磁探針管15的伸縮。

所述的波紋管14自由狀態(tài)下，外直徑55mm、長(zhǎng)度450mm，行程范圍為100mm-600mm。

所述的波紋管14法蘭座、電極法蘭22、電機(jī)傳動(dòng)座19、電機(jī)下固定座8、法蘭盤6以及工字型法蘭管20均采用氟橡膠圈密封。

所述的法蘭盤6通過第一密封圈5以及螺栓安裝在真空腔體上，保證裝置的氣密性。

所述的電機(jī)下固定座8通過m6螺栓固定在法蘭盤6上，電機(jī)下固定座8與法蘭盤6之間通過第二密封圈7密封。

所述的波紋管14一端的法蘭座與電機(jī)下固定座8通過第三密封圈9進(jìn)行密封，波紋管14另一端的法蘭座與電機(jī)傳動(dòng)座19通過第四密封圈16進(jìn)行真空密封。

所述的工字形法蘭管20兩端的法蘭座分別與電機(jī)傳動(dòng)座19以及電極法蘭22通過第五密封圈17和第六密封圈21進(jìn)行真空密封。

為了磁探針管15的導(dǎo)向，兩根電機(jī)導(dǎo)向桿13通過圓螺母與電機(jī)上固定座24以及電機(jī)下固定座8相連，貫穿電機(jī)傳動(dòng)座19。

所述的電機(jī)25固定在電機(jī)上固定座24，同時(shí)與絲桿12一端相連，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。

為了防止等離子體與電感3之間接觸，石英管1套在陶瓷底座2的外邊，石英管1通過夾板4與磁探針管15相連。

所述的磁探針管15是一根外徑30mm、內(nèi)徑22mm、長(zhǎng)度550mm的316l不銹鋼拋光管，磁探針管15與法蘭盤6之間通過t形銅固定套11過渡。

所述的石英管1的內(nèi)壁均勻鍍有一層銅膜，可以起到電屏蔽的作用。

上述參照實(shí)施例對(duì)該可伸縮磁探針進(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)。