本发明涉及微波，具体涉及一种水冷式极化器。
背景技术：
1、电子回旋共振加热是一种重要的磁约束聚变装置加热的方式，广泛的应用于各种磁约束聚变装置上。在电子回旋共振加热系统中，回旋管输出水平线极化波，通过传输线及发射天线到达等离子体中，在共振层被吸收从而加热等离子体。为实现微波与等离子体高效耦合，微波的极化特性必须与微波的发射角度、磁场强度、等离子体密度等参数相匹配，因此微波的极化特性需要根据微波的发射角度等进行调整。在电子回旋共振加热系统中，通常采用极化器来调整微波的极化特性，极化器安装于传输线换向波导处，旋转极化器的旋转角度可以改变微波的极化特性。
2、对于短脉冲的电子回旋共振加热系统，极化器上的热沉积可以忽略不计，但是随着电子回旋共振加热系统朝着高功率长脉冲方向发展，极化器上的功率损耗不容忽略。如未来聚变堆ecrh系统单个波源输出的功率达到1mw，脉宽长度达到1000s，若按照目前极化器上的功率损耗为1％～2％进行计算，将有1x107～2x107焦耳的能量沉积于极化器上，若热量无法及时带走，会导致极化器形变，影响系统的正常稳定运行。为解决极化器在长脉冲高功率条件下的热负荷过大而导致的极化器热形变或损坏的问题必须对极化器进行主动水冷。
技术实现思路
1、本发明提供了一种水冷式极化器，目的在于在保证极化器具备在高速转动的条件下对其进行水冷，及时带走热量，防止极化器发生形变从而保证系统能够正常稳定的运行。
2、本发明通过下述技术方案实现：一种水冷式极化器，包括极化光栅、驱动机构、进水管、旋转轴和安装基座，所述驱动机构与所述安装基座的端部连接，所述旋转轴穿过驱动机构和安装基座，所述旋转轴内部中空；
3、所述驱动机构包括驱动电机和联轴器，驱动电机的转子通过联轴器与所述旋转轴连接，所述旋转轴与所述安装基座转动连接，所述进水管位于所述旋转轴内且进水管的顶端与所述旋转轴连接，所述进水管与所述旋转轴内壁具有间隙形成水流通道；
4、所述进水管的顶端连接有进水接头，所述旋转轴的一侧连接有出水接头，所述出水接头与所述水流通道相通；
5、所述安装基座的底部设有极化光栅，所述极化光栅与所述旋转轴连接，所述极化光栅面向旋转轴的一端开设有凹槽，所述凹槽与所述旋转轴的内腔连通，所述进水管的底端位于所述凹槽内。
6、本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
7、本方案中安装基座用于将极化光栅安装在电子回旋共振加热系统传输线换向波导处，驱动机构驱动旋转轴旋转而带动极化光栅转动，冷却水通过进水接头进入到进水管内，并从进水管底部排出而流经极化光栅的凹槽处，保证充分冷却镜面的局部热负荷，保证极化器在长脉冲高功率条件小沉积的热量能够被及时带走，从而确保极化光栅不会发生形变，保证系统能够正常稳定的运行。
8、从进水管底部排出的水最后会通过旋转轴和进水管之间的间隙从排水接头排出，从而玄循环实现对极化光栅上的沉积热能带走的目的。
9、进一步，所述旋转轴下部的内腔呈锥形，且所述旋转轴下部的内腔底部直径与所述凹槽的直径相等。
10、有益效果：本方案中能够实现旋转轴下部内腔与极化镜的冷却凹槽大小匹配，从而使冷却水充分达到极化镜背面的凹槽，对其充分冷却。
11、进一步，所述凹槽的直径与微波在极化光栅上沉积的椭圆形状的长轴一致。
12、有益效果：如此设置以保证极化光栅得到充分的冷却。
13、进一步，所述极化光栅与所述旋转轴的底端可拆卸连接。
14、有益效果：极化光栅在长时间使用后出现了损坏，或极化器需要应用于其他频率的微波，而需要及时更换极化光栅，因此极化器的结构应该尽可能的方便极化光栅的更换，本方案能够使得极化光栅具有拆卸的功能，便于更换极化光栅，且极化光栅的结构简单易于加工。
15、进一步，所述联轴器上连接有环抱箍，所述环抱箍能够将所述旋转轴抱紧。
16、有益效果：本方案中的环抱箍能够增强旋转轴与联轴器连接配合的稳固性。
17、进一步，所述进水管呈t形，所述进水管的端部同轴连接有中转螺母，所述中转螺母与所述旋转轴的上部螺纹连接。
18、有益效果：本方案中进水管的端部连接好中转螺母后，通过将中转螺母与旋转轴拧紧即可将进水管连接在旋转轴上，从而使旋转轴能够带动进水管同步转动。
19、进一步，所述中转螺母与所述旋转轴的端部之间设有密封环。
20、有益效果：本方案能够提高旋转轴与进水管之间的密封性。
21、进一步，所述旋转轴与所述安装基座之间设有多层密封圈，相邻两层密封圈之间设有隔套。
22、有益效果：本方案中多层密封圈结构能够提高旋转轴与安装基座之间的密封性。
23、进一步，所述安装基座的上部螺纹连接有压紧螺母，位于最上层的密封圈顶部设有压垫，拧紧所述压紧螺母能够压紧所述压垫。
24、有益效果：本方案中压紧螺母压紧压垫的同时能够实现对密封圈的挤压，保证真空密封性。
25、进一步，所述进水接头与所述进水管螺纹连接，所述出水接头与所述旋转轴螺纹连接，且所述出水接头的外侧连接有垫套，拧紧所述出水接头能够使垫套贴紧所述旋转轴的外侧，所述垫套与所述旋转轴外侧接触的一端与所述旋转轴外表面相匹配。
26、有益效果：本方案中进水接头和出水接头分别与进水管和旋转轴螺纹连接，该连接方式简单，且本方案中垫套的设置能够保证水密封性。
1.一种水冷式极化器，其特征在于，包括极化光栅、驱动机构、进水管、旋转轴和安装基座，所述驱动机构与所述安装基座的端部连接，所述旋转轴穿过驱动机构和安装基座，所述旋转轴内部中空；
2.根据权利要求1所述的一种水冷式极化器，其特征在于，所述旋转轴下部的内腔呈锥形，且所述旋转轴下部的内腔底部直径与所述凹槽的直径相等。
3.根据权利要求2所述的一种水冷式极化器，其特征在于，所述凹槽的直径与微波在极化光栅上沉积的椭圆形状的长轴一致。
4.根据权利要求1所述的一种水冷式极化器，其特征在于，所述极化光栅与所述旋转轴的底端可拆卸连接。
5.根据权利要求1所述的一种水冷式极化器，其特征在于，所述联轴器上连接有环抱箍，所述环抱箍能够将所述旋转轴抱紧。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种水冷式极化器，其特征在于，所述进水管呈t形，所述进水管的端部同轴连接有中转螺母，所述中转螺母与所述旋转轴的上部螺纹连接。
7.根据权利要求6所述的一种水冷式极化器，其特征在于，所述中转螺母与所述旋转轴的端部之间设有密封环。
8.根据权利要求1-5任一项所述的一种水冷式极化器，其特征在于，所述旋转轴与所述安装基座之间设有多层密封圈，相邻两层密封圈之间设有隔套。
9.根据权利要求8所述的一种水冷式极化器，其特征在于，所述安装基座的上部螺纹连接有压紧螺母，位于最上层的密封圈顶部设有压垫，拧紧所述压紧螺母能够压紧所述压垫。
10.根据权利要求1所述的一种水冷式极化器，其特征在于，所述进水接头与所述进水管螺纹连接，所述出水接头与所述旋转轴螺纹连接，且所述出水接头的外侧连接有垫套，拧紧所述出水接头能够使垫套贴紧所述旋转轴的外侧，所述垫套与所述旋转轴外侧接触的一端与所述旋转轴外表面相匹配。
