应用于杂波吸收器散热的散热结构与杂波吸收器组件

1.本实用新型涉及微波真空电子器件技术领域，尤其涉及一种应用于杂波吸收器散热的散热结构与杂波吸收器组件。


背景技术：

2.射频超导腔是高能粒子加速器的核心部件，用来给粒子加速。射频超导腔在给粒子加速时，通过射频超导腔的高能粒子会激励其他杂波导致反向功率流的出现，同时会给射频超导腔带来额外的热损耗，使得保持射频超导腔的超导特性变得十分困难。杂波吸收器能够吸收加速器模组射频超导腔内的杂波，使得射频超导腔能够稳定工作在基模加速模式,同时将杂波热损耗吸收到杂波吸收器中，便于射频超导腔的冷却。
3.杂波吸收器吸收电磁波能量后温度升高，需要使用散热结构来散热。散热结构吸收热量后会产生应力和应变，由于杂波吸收器采用陶瓷材料，脆性较大，散热结构受热膨胀后会直接挤压杂波吸收器，导致杂波吸收器开裂而损坏，并且散热结构通常采用焊接的方式与杂波吸收器连接，散热结构在焊接冷却后会产生的较大形变，这将导致散热结构与杂波吸收器之间出现焊接间隙，影响杂波吸收器的散热效果。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种应用于杂波吸收器散热的散热结构与杂波吸收器组件，用以解决当前难以对杂波吸收器可靠地焊接散热结构，并且散热结构在散热使用的过程中容易产生形变，进而对杂波吸收器造成损伤的问题。
5.为了解决上述技术问题，本技术是这样实现的：
6.第一方面，本实用新型提供一种应用于杂波吸收器散热的散热结构，包括：散热内环；所述散热内环包括环形本体和薄壁套筒；
7.所述环形本体套设于所述薄壁套筒的外侧，所述薄壁套筒用于套设于杂波吸收器的周壁；
8.所述环形本体朝向所述薄壁套筒的一侧设有多个环形凸起，多个所述环形凸起沿所述环形本体的轴向依次间隔排布，并与所述薄壁套筒的周壁连接；
9.所述环形本体上沿周向还设有多个狭缝，每个所述狭缝沿所述环形本体的轴向贯穿各个所述环形凸起。
10.根据本实用新型提供的一种应用于杂波吸收器散热的散热结构，所述狭缝在垂直于所述环形本体的轴向的平面上的投影呈弧线状。
11.根据本实用新型提供的一种应用于杂波吸收器散热的散热结构，多个所述狭缝相对于所述环形本体的中轴线呈圆周均布。
12.根据本实用新型提供的一种应用于杂波吸收器散热的散热结构，所述环形凸起朝向所述薄壁套筒的一端和所述薄壁套筒的周壁焊接。
13.根据本实用新型提供的一种应用于杂波吸收器散热的散热结构，还包括：散热外
环；
14.所述散热外环套设于所述散热内环的周壁。
15.根据本实用新型提供的一种应用于杂波吸收器散热的散热结构，所述散热外环设有散热腔及与所述散热腔连通的进液口和出液口。
16.根据本实用新型提供的一种应用于杂波吸收器散热的散热结构，所述散热外环的端面设有封装口，所述封装口与所述散热腔连通，所述封装口沿所述散热腔的延伸方向设置，所述封装口配装有封装件。
17.根据本实用新型提供的一种应用于杂波吸收器散热的散热结构，所述散热外环上还设有多个散热通孔，多个所述散热通孔沿所述散热外环的周向排布；
18.所述散热腔沿所述散热外环的周向延伸设置，所述散热腔位于多个所述散热通孔的外侧。
19.根据本实用新型提供的一种应用于杂波吸收器散热的散热结构，所述散热内环为铜散热内环，所述散热外环为铜散热外环。
20.第二方面，本实用新型提供一种杂波吸收器组件，包括杂波吸收器与应用于杂波吸收器散热的散热结构；
21.所述杂波吸收器的周壁与所述薄壁套筒的内壁焊接。
22.本实用新型提供的应用于杂波吸收器散热的散热结构与杂波吸收器组件，通过配置用于对杂波吸收器散热的散热内环，可以将散热内环的薄壁套筒与杂波吸收器的周壁焊接，由于薄壁套筒通过带有多个狭缝的环形凸起与散热内环的环形本体连接，各个环形凸起可以对薄壁套筒起到弹性支撑的作用，则在将散热内环与杂波吸收器焊接的过程中，基于环形凸起在热应力下仍保持物理外形的特性，在焊接冷却的过程中，薄壁套筒与杂波吸收器之间不会产生焊接间隙，从而确保对散热内环的焊接质量，使得能够通过散热内环对杂波吸收器进行较好的散热；与此同时，在对杂波吸收器进行散热使用的过程中，可以通过薄壁套筒将杂波吸收器的热量传导给环形本体，在温度升高的情况下，环形凸起上设置的狭缝能够使环形本体发生柔性形变，以保持环形本体的物理外形，避免因散热内环形变应力过大而导致杂波吸收器出现挤压损坏。
附图说明
23.为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1是本实用新型提供的应用于杂波吸收器散热的散热结构的剖面结构示意图；
25.图2是本实用新型提供的应用于杂波吸收器散热的散热结构的俯视结构示意图；
26.图3是本实用新型提供的图2中b部的局部放大示意图。
27.附图标记：
28.1、散热结构；
29.11、散热内环；12、散热外环；111、环形本体；112、薄壁套筒；121、散热腔；122、进液口；123、出液口；124、封装口；125、散热通孔；1111、环形凸起；1112、狭缝；1241、封装件；
30.2、杂波吸收器。
具体实施方式
31.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
32.下面结合图1至图3，通过具体的实施例及其应用场景对本实用新型实施例提供的应用于杂波吸收器散热的散热结构与杂波吸收器组件进行详细地说明。
33.第一方面，如图1所示，本实施例提供一种应用于杂波吸收器散热的散热结构，该散热结构1包括：散热内环11；散热内环11包括环形本体111和薄壁套筒112。
34.环形本体111套设于薄壁套筒112的外侧，薄壁套筒112用于套设于杂波吸收器2的周壁。
35.环形本体111朝向薄壁套筒112的一侧设有多个环形凸起1111，多个环形凸起1111沿环形本体111的轴向依次间隔排布，并与薄壁套筒112的周壁连接。
36.环形本体111上沿周向还设有多个狭缝1112，每个狭缝1112沿环形本体111的轴向贯穿各个环形凸起1111。
37.可理解的是，杂波吸收器2是一个圆环结构，杂波吸收器2的外壁与薄壁套筒112的内侧壁连接，杂波吸收器2用于杂波能量的吸收，杂波吸收器2的温度会因吸收杂波能量而升高，杂波吸收器2上的热量传导到薄壁套筒112，薄壁套筒112再将热量传导到环形本体111进行散热。
38.散热内环11由具有热传导性的金属材料制成，用于对杂波吸收器2吸收的热量进行散热。其中，金属材料可以是铜，也可以是铝，还可以是不锈钢。
39.薄壁套筒112是一个圆筒型结构，具有较小的厚度。薄壁套筒112的内侧和杂波吸收器2可以通过扩散焊连接，薄壁套筒112的外侧与环形凸起1111连接。
40.在散热内环11的成型过程中，先在环形本体111的内壁面沿周向切割出多个相对于环形本体111的中轴线依次间隔排布的环形槽，以使环形本体111上形成了多个依次间隔排布的环形凸起1111，然后将环形凸起1111与薄壁套筒112焊接，最后，在环形凸起1111上使用线束切割，切割出贯穿各个环形凸起1111的狭缝。
41.在温度升高的情况下，由于杂波吸收器2使用陶瓷材料制成脆性较大，会在杂波吸收器2和散热内环11之间产生极大的应力和应变，环形本体111产生应力应变发生膨胀，此时环形槽的间隙能够容纳环形本体111的体积改变，为环形本体111的变形提供空间，使得环形本体111能够内部消化因受热所产生的变形，而不需要引起环形本体111物理外形的变化，降低了环形本体111的热应力，避免环形本体111挤压相邻的杂波吸收器2，使杂波吸收器2被散热内环11挤压而变形甚至破裂。
42.与此同时，本实施例通过在环形本体111上沿周向设置有多个狭缝1112，并且每个狭缝1112沿环形本体111的轴向贯穿各个环形凸起1111，使得多个狭缝1112能够为每一个环形凸起1111的应力应变提供容纳空间，以使得环形凸起1111在热应力的作用下能够发生
柔性形变，从而保持环形凸起1111的物理外形，并且由于狭缝1112的高度和环形凸起1111的高度相等，环形凸起1111被多个狭缝1112分割成多个弯曲的薄壁结构，每个薄壁结构的两侧都存在缝隙，在环形凸起1111发生受热膨胀时，多个缝隙能够作为环形槽的补充结构，进一步的吸收环形本体111的应力和应变，确保环形本体111在受热时能够避免应力过大而损坏杂波吸收器2。
43.其中，狭缝1112在垂直于环形本体111的轴向的平面上的投影可以是圆弧状的，也可以是直线状的，还可以是折线状的，对此不作具体限定。
44.本实用新型提供的应用于杂波吸收器散热的散热结构1，通过配置用于对杂波吸收器2散热的散热内环11，可以将散热内环11的薄壁套筒112与杂波吸收器2的周壁焊接，由于薄壁套筒112通过带有多个狭缝1112的环形凸起1111与散热内环11的环形本体111连接，各个环形凸起1111可以对薄壁套筒112起到弹性支撑的作用，则在将散热内环11与杂波吸收器2焊接的过程中，基于环形凸起1111在热应力下仍保持物理外形的特性，在焊接冷却的过程中，薄壁套筒112与杂波吸收器2之间不会产生焊接间隙，从而确保对散热内环11的焊接质量，使得能够通过散热内环11对杂波吸收器2进行较好的散热；与此同时，在对杂波吸收器2进行散热使用的过程中，可以通过薄壁套筒112将杂波吸收器2的热量传导给环形本体111，在温度升高的情况下，环形凸起1111上设置的狭缝1112能够使环形本体111发生柔性形变，以保持环形本体111的物理外形，避免因散热内环11形变应力过大而导致杂波吸收器2出现挤压损坏。
45.在一些实施例中，如图1和图3所示，本实施例的狭缝1112在垂直于环形本体111的轴向的平面上的投影呈弧线状。
46.可理解的是，本实施例通过将狭缝1112在垂直于环形本体111的轴向的平面上的投影设置为弧线状，可以使得狭缝1112过渡的更加平滑，在环形凸起1111受热膨胀时，弧形的狭缝1112能够更好的容纳环形凸起1111的微小变形，避免环形凸起1111因为狭缝1112的尖锐结构受到应力突变的影响，从而保证了环形凸起1111受热膨胀发生变形的均匀性，使得狭缝1112能够更好的吸收环形凸起1111的应力和应变。
47.在一些实施例中，如图1和图3所示，本实施例的多个狭缝1112相对于环形本体111的中轴线呈圆周均布。
48.可理解的是，环形凸起1111相对于环形本体111的中轴线是呈圆周布置的，杂波吸收器2和薄壁套筒112是同轴布置的，因此环形凸起1111吸收由杂波吸收器2传递给薄壁套筒112的热量也是呈圆周均匀分布的。
49.本实施例通过将多个狭缝1112相对于环形本体111的中轴线设置为圆周均布，使得环形凸起1111受热发生应力应变时，多个狭缝1112能够沿圆周对称均匀的吸收应力应变，环形凸起1111的形变量与沿环形本体111的中轴线的圆周方向一致，从而使环形凸起1111能够保持物理外形以避免杂波吸收器2被挤压而发生损坏。
50.在一些实施例中，如图1所示，本实施例的环形凸起1111朝向薄壁套筒112的一端和薄壁套筒112的周壁焊接。
51.可理解的是，多个环形凸起1111沿环形本体111的轴向依次间隔的与薄壁套筒112的周壁焊接，环形凸起1111与薄壁套筒112形成多个环形的焊接部位，本实施例通过设置将环形凸起1111与薄壁套筒112焊接，使得薄壁套筒112在吸收焊接的热应力时，薄壁结构引
起的形变量很小，确保了环形凸起1111和薄壁套筒112的牢固连接。
52.在一些实施例中，如图1和图2所示，本实施例的应用于杂波吸收器散热的散热结构1，还包括：散热外环12。
53.散热外环12套设于散热内环11的周壁。
54.可理解的是，散热外环12也是圆环结构，散热外环12与散热内环11均由具有热传导性的金属材料制成，在实际使用中，先将散热内环11与杂波吸收器2焊接，再将散热外环12与散热内环11焊接，散热外环12与散热内环11共同组成散热结构1对杂波吸收器2进行散热。
55.本实施例通过在散热结构1中设置散热外环12，增加了散热结构1整体的散热面积，使得散热外环12能够对散热内环11的散热功能起到补充的作用，同时散热外环12对散热内环11提供支撑，增加了散热结构1整体的刚度，与此同时，散热内环11和散热外环12的分离设计，使得杂波吸收器2和散热结构1在组装时，散热内环11和散热外环12能够分开焊接，以实现杂波吸收器2和散热结构1的组装更加便捷。
56.在一些实施例中，如图1和图2所示，本实施例的散热外环12设有散热腔121及与散热腔121连通的进液口122和出液口123。
57.可理解的是，散热腔121呈环状结构，设置在散热外环12远离散热内环11的一侧圆周的内部，进液口122和出液口123分别与散热腔121连通。
58.本实施例通过设置散热腔121及与散热腔121连通的进液口122和出液口123，能够从进液口122通入冷却介质进入散热腔121，并从出液口123流出，可以实现冷却介质与散热外环12的对流换热，从而使散热外环12的热量被冷却介质所带走，进一步降低散热外环12的温度，确保散热外环12的散热效果。
59.在一些实施例中，如图1和图2所示，本实施例的散热外环12的端面设有封装口124，封装口124与散热腔121连通，封装口124沿散热腔121的延伸方向设置，封装口124配装有封装件1241。
60.可理解的是，封装口124是一个开口结构，制造散热外环12时通过封装口124在散热外环12中加工出散热腔121。封装件1241是与封装口124形状一致的圆环隔板。
61.其中，封装件1241可以是硬度大于散热外环12的金属环，封装件1241在使用中可以对散热外环12起到支撑作用，以尽可能地减小散热外环12因受热而发生的形变。
62.本实施例通过设置封装口124和封装件1241，可以通过封装件1241来密封散热腔121，使散热腔121在使用冷却介质对散热外环12降温时，形成密闭的腔室，确保散热腔121的散热效果，同时，封装件1241也能起到散热的作用。
63.在一些实施例中，如图1和图2所示，本实施例的散热外环12上还设有多个散热通孔125，多个散热通孔125沿散热外环12的周向排布。
64.散热腔121沿散热外环12的周向延伸设置，散热腔121位于多个散热通孔125的外侧。
65.可理解的是，散热通孔125贯穿散热外环12的顶面和底面，并在散热外环12的周向形成了一整圈的排布。散热腔121是环形通道，设于多个散热通孔125的外侧，便于在散热外环12的侧面布设进液口和出液口。
66.本实施例通过设置散热通孔125，使得散热内环11传导给散热外环12的热量可以
通过散热通孔125散热，改善了散热外环12的散热情况，并且散热通孔125的空隙进一步减小了散热外环12的热应力。与此同时，本实施例将散热器设置于散热通孔125的外侧，对散热外环12的热量进一步的散热，辐射散热、传导散热和对流散热组成的多种换热形式的运用，能够确保散热外环12达到较好的散热效果。
67.在一些实施例中，如图1和图2所示，本实施例的散热内环11为铜散热内环，散热外环12为铜散热外环。
68.可理解的是，铜的导热系数是401w/m.k，具有较高的导热性能，因此铜散热内环和铜散热外环的导热性良好，可以快速传导热量。
69.本实施例通过设置铜散热内环11和铜散热外环12，使得应用于杂波吸收器散热的散热结构1的散热效果较好，能迅速的将杂波吸收器2的热量散发，确保了杂波吸收器2的正常工作。
70.第二方面，在一些实施例中，如图1和图2所示，本实施例提供一种杂波吸收器组件，包括杂波吸收器2与应用于杂波吸收器散热的散热结构1。
71.杂波吸收器2的周壁与薄壁套筒112的内壁焊接。
72.具体地，由于杂波吸收器组件包括杂波吸收器2与应用于杂波吸收器散热的散热结构1，应用于杂波吸收器散热的散热结构1的具体结构参照上述实施例，则本实施例所示的杂波吸收器组件包括上述实施例的全部技术方案，因此，至少具有上述实施例的全部技术方案所取得的所有有益效果，在此不再一一赘述。
73.可理解的是，杂波吸收器2一般采用陶瓷材料制成，杂波吸收器2吸收的热量通过应用于杂波吸收器散热的散热结构1来进行散热。
74.本实施例通过设置杂波吸收器2的周壁与薄壁套筒112的内壁的焊接方式为扩散焊接，使得杂波吸收器2与薄壁套筒112形成稳固的面连接，将杂波吸收器2和薄壁套筒112焊接冷却后，基于扩散焊接良好的焊接性能，杂波吸收器2和薄壁套筒112之间不会出现虚焊和缝隙，使得杂波吸收器2的热量能够全部传导给散热结构1，避免影响杂波散热器的散热效果。
75.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解、其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种应用于杂波吸收器散热的散热结构，其特征在于，包括：散热内环；所述散热内环包括环形本体和薄壁套筒；所述环形本体套设于所述薄壁套筒的外侧，所述薄壁套筒用于套设于杂波吸收器的周壁；所述环形本体朝向所述薄壁套筒的一侧设有多个环形凸起，多个所述环形凸起沿所述环形本体的轴向依次间隔排布，并与所述薄壁套筒的周壁连接；所述环形本体上沿周向还设有多个狭缝，每个所述狭缝沿所述环形本体的轴向贯穿各个所述环形凸起。2.根据权利要求1所述的应用于杂波吸收器散热的散热结构，其特征在于，所述狭缝在垂直于所述环形本体的轴向的平面上的投影呈弧线状。3.根据权利要求2所述的应用于杂波吸收器散热的散热结构，其特征在于，多个所述狭缝相对于所述环形本体的中轴线呈圆周均布。4.根据权利要求1所述的应用于杂波吸收器散热的散热结构，其特征在于，所述环形凸起朝向所述薄壁套筒的一端和所述薄壁套筒的周壁焊接。5.根据权利要求1至4任一项所述的应用于杂波吸收器散热的散热结构，其特征在于，还包括：散热外环；所述散热外环套设于所述散热内环的周壁。6.根据权利要求5所述的应用于杂波吸收器散热的散热结构，其特征在于，所述散热外环设有散热腔及与所述散热腔连通的进液口和出液口。7.根据权利要求6所述的应用于杂波吸收器散热的散热结构，其特征在于，所述散热外环的端面设有封装口，所述封装口与所述散热腔连通，所述封装口沿所述散热腔的延伸方向设置，所述封装口配装有封装件。8.根据权利要求6所述的应用于杂波吸收器散热的散热结构，其特征在于，所述散热外环上还设有多个散热通孔，多个所述散热通孔沿所述散热外环的周向排布；所述散热腔沿所述散热外环的周向延伸设置，所述散热腔位于多个所述散热通孔的外侧。9.根据权利要求5所述的应用于杂波吸收器散热的散热结构，其特征在于，所述散热内环为铜散热内环，所述散热外环为铜散热外环。10.一种杂波吸收器组件，其特征在于，包括杂波吸收器与如权利要求1至9任一项所述的应用于杂波吸收器散热的散热结构；所述杂波吸收器的周壁与所述薄壁套筒的内壁焊接。

技术总结
本实用新型涉及微波真空电子器件技术领域，提供了一种应用于杂波吸收器散热的散热结构与杂波吸收器组件，上述散热结构包括：散热内环；散热内环包括环形本体和薄壁套筒；环形本体套设于薄壁套筒的外侧，薄壁套筒用于套设于杂波吸收器的周壁；环形本体朝向薄壁套筒的一侧设有多个环形凸起，多个环形凸起沿环形本体的轴向依次间隔排布，并与薄壁套筒的周壁连接；环形本体上沿周向还设有多个狭缝，每个狭缝沿环形本体的轴向贯穿各个环形凸起。本实用新型提供的散热结构，在热应力的作用下变形较小，不仅能够避免薄壁套筒与杂波吸收器之间焊接间隙的产生，而且也能避免散热内环挤压并损坏杂波吸收器，从而可以实现对杂波吸收器进行可靠的散热。可靠的散热。可靠的散热。


技术研发人员：廖云峰 张瑞 杨修东 谢冰川 王志成
受保护的技术使用者：中国科学院空天信息创新研究院
技术研发日：2023.05.19
技术公布日：2023/9/1