高強(qiáng)度的機(jī)械封裝壓電陶瓷適合作為快調(diào)諧機(jī)構(gòu)

點(diǎn)擊數(shù)：41582019-06-26 14:20:12　來(lái)源: 集成賈卡,提花裝置,電子賈卡,壓電選針器,壓電賈卡,傳感器,壓電陶瓷,驅(qū)動(dòng)器,重慶中鐳科技有限公司

超導(dǎo)腔的頻率失諧和不穩(wěn)定會(huì)導(dǎo)致加速電場(chǎng)不穩(wěn)定，使束流質(zhì)量下降，甚至導(dǎo)致不穩(wěn)定性丟束，并且在失諧情況下需要發(fā)射機(jī)功率也會(huì)增大。

超導(dǎo)體具有諸多奇特的物理性質(zhì)，如無(wú)阻載流的能力、一定的抗磁特性、宏觀量子相干特性等。而高溫超導(dǎo)材料具有其他材料無(wú)法相比的電、磁、熱等性能，可使應(yīng)用系統(tǒng)的性能及可靠性大幅提高。因此，高溫超導(dǎo)技術(shù)也是世界高科技競(jìng)爭(zhēng)的熱點(diǎn)。

快調(diào)諧機(jī)構(gòu)利用的是壓電陶瓷的逆壓電效應(yīng)，在外電場(chǎng)作用下，發(fā)生形變，形變與外電場(chǎng)強(qiáng)度大小成正比。

機(jī)械封裝壓電陶瓷，它的主要優(yōu)點(diǎn)是高分辨率、高動(dòng)態(tài)、大出力、兼容真空環(huán)境等，應(yīng)用于1.3GHz超導(dǎo)腔中快調(diào)諧范圍為2.5kHz@T=2K，頻率分辨精度0.3~1.8Hz。

超導(dǎo)諧振腔是超導(dǎo)組元的重要組成部分，用于補(bǔ)償或阻尼超導(dǎo)腔運(yùn)行時(shí)由于洛倫茲力、束流負(fù)載效應(yīng)、麥克風(fēng)效應(yīng)等影響產(chǎn)生的頻率變化。

超導(dǎo)腔調(diào)諧器一般分為擠壓和拉伸兩種工作方式，對(duì)超導(dǎo)腔的形狀和剛性有一定的要求。通過(guò)改變腔體軸向長(zhǎng)度，即改變超導(dǎo)腔每個(gè)單元內(nèi)部間隙來(lái)改變超導(dǎo)腔的頻率。可以將每個(gè)單元簡(jiǎn)單比作電容，當(dāng)兩極板間隙發(fā)生變化時(shí)，電容相應(yīng)變化，從而改變諧振回路的諧振頻率。

超導(dǎo)體的工作溫度在低于其本身的超導(dǎo)臨界溫度時(shí)才會(huì)表現(xiàn)出其超導(dǎo)性能，因此超導(dǎo)體的應(yīng)用要求嚴(yán)格的溫度條件限制。

調(diào)諧器是超導(dǎo)系統(tǒng)的重要組成部分，用來(lái)控制超導(dǎo)腔的頻率，補(bǔ)償束流對(duì)腔頻率的影響。它主要由兩部分構(gòu)成：機(jī)械調(diào)諧機(jī)構(gòu)和壓電陶瓷調(diào)諧機(jī)構(gòu)。機(jī)械調(diào)諧是慢調(diào)諧機(jī)構(gòu)，調(diào)諧范圍大（幾百K赫茲），而壓電陶瓷調(diào)諧是快調(diào)諧機(jī)構(gòu)，調(diào)諧范圍小（幾赫茲）。

大部分調(diào)諧器，特別是快調(diào)諧機(jī)構(gòu)，需要工作在低溫、真空、輻射的惡劣環(huán)境中，既要保證調(diào)諧器低溫收縮變形后不被卡死，又要保證較高的調(diào)諧效率和調(diào)諧精度，因此頻率調(diào)諧系統(tǒng)的研制難度非常大，需要綜合考慮具體的腔型、工作環(huán)境、加速器運(yùn)動(dòng)方式等。

機(jī)械封裝壓電陶瓷與裸陶瓷相比，機(jī)械強(qiáng)度更高。工作在輻射、低溫、真空的環(huán)境，需要在2K左右低溫下產(chǎn)生位移運(yùn)動(dòng)，因此高強(qiáng)度的機(jī)械封裝壓電陶瓷適合作為快調(diào)諧機(jī)構(gòu)。