一种基于音圈电机驱动的KDP晶体面形控制装置，本发明专利技术涉及一种基于音圈电机驱动的KDP晶体面形控制装置。本发明专利技术要解决现有装置不能直观的研究晶体面形质量对激光频率转换效率和光束质量的影响的问题。本发明专利技术装置由晶体框模块、晶体驱动模块、电机定位模块和外框模块组成；所述晶体框模块由加压板、承压板、底侧固定件、顶侧固定件、左约束板、右约束板、加载块、弧形弹片、弹性垫板组成；所述晶体驱动模块由16个驱动器组成，单个驱动器由平头件、柔性铰链和音圈电机组成；所述电机定位模块由电机定位顶盖、电机定位前板、电机定位后板和电机定位底座组成。本发明专利技术用于研究激光穿过KDP晶体时的频率转换效率和光束质量。
【技术实现步骤摘要】
一种基于音圈电机驱动的KDP晶体面形控制装置
本专利技术涉及一种基于音圈电机驱动的KDP晶体面形控制装置。
技术介绍
KDP晶体作为倍频晶体广泛应用于高功率激光系统受控热核反应、核爆模拟等重大技术中。为了获得更高的峰值功率和更好的光束质量，ICF装置中KDP晶体的径厚比在逐渐增大，而弹性模量较小，导致KDP晶体面形精度在使用过程中非常容易受到自身重力、环境温度、框体支撑表面的平面度、晶体组件的夹持力等外界因素的影响，从而直接影响到激光的频率转换效率和光束质量。因此，对KDP晶体的面形控制提出了极高的要求，急需通过一种晶体面形控制装置来模拟其在各种复杂环境下的变形，以便掌握其激光频率转换效率和光束质量，从而为实际应用提供理论支持。
技术实现思路
本专利技术是为了解决现有装置不能直观的研究晶体面形质量对激光频率转换效率和光束质量的影响的问题，而提供一种基于音圈电机驱动的KDP晶体面形控制装置。本专利技术的一种基于音圈电机驱动的KDP晶体面形控制装置由晶体框模块、晶体驱动模块、电机定位模块和外框模块组成；所述晶体框模块由加压板、承压板、底侧固定件、顶侧固定件、约束板、加载块、弧形弹片和弹性垫板组成；所述加压板和承压板的外框上均设置有与弹性垫板相匹配的凹槽，所述加压板和承压板外框上的凹槽内分别设置有一个弹性垫板；KDP晶体竖直设置在加压板和承压板之间；所述加压板和承压板的外框上均匀设置有多个凹口，所述加压板外框上的凹口与承压板外框上的凹口相对应；所述KDP晶体的顶部设置有弧形弹片，所述KDP晶体、加压板和承压板的上部设置有顶侧固定件，所述顶侧固定件底端设置有一横向凸起用以压紧弧形弹片；所述KDP晶体、加压板和承压板的下部设置有底侧固定件；所述承压板两侧外框上的凹口内均设置有加载块，所述承压板两侧外框的外侧分别设置有约束板，所述约束板上设置有若干销孔和若干螺孔，所述销孔内设置有定位销用以固定约束板，所述螺孔内设置有加载螺钉用以控制加载块在承压板两侧外框上的凹口内滑动；所述晶体驱动模块由16个驱动器组成，单个驱动器由平头件、柔性铰链和音圈电机组成；所述平头件和音圈电机通过柔性铰链连接，所述音圈电机的中轴与柔性铰链通过螺纹连接；所述电机定位模块由电机定位顶盖、电机定位前板、电机定位后板和电机定位底座组成；所述电机定位前板和电机定位后板上均按5×5阵列分布有25个通光口径，所述电机定位前板上的25个通光口径与所述电机定位后板上的25个通光口径相对称且同轴设置；所述电机定位前板上按4×4阵列设置有16个驱动器前装配处，所述驱动器前装配处设置在每四个相邻通光口径围成的正方形的中心点处；所述电机定位后板上按4×4阵列设置有16个驱动器后装配处，所述驱动器前装配处设置在每四个相邻通光口径围成的正方形的中心点处；所述单个驱动器的平头件穿过电机定位前板上的驱动器前装配处并通过螺栓固定；所述单个驱动器的音圈电机的底端通过螺栓固定在驱动器后装配处；所述电机定位前板和电机定位后板的上端面设置有电机定位顶盖，所述电机定位前板和电机定位后板的下端面设置有电机定位底座；所述外框模块由外框顶盖、外框左板、外框右板和外框底座组成；所述电机定位底座固定在外框底座上，所述外框顶盖固定在电机定位顶盖的上方，所述外框左板固定在电机定位模块的左侧，所述外框右板固定在电机定位模块的右侧；所述晶体框模块设置电机定位前板的外侧与单个驱动器的平头件接触。有益效果：本专利技术可以精确模拟KDP晶体在各种复杂环境下的面形变化，通过晶体驱动模块控制其变形来研究激光通过晶体的频率转换效率和光束质量。本专利技术采用音圈电机实现对KDP晶体的面形控制，具有结构简单、延迟时间短、响应快、行程大、控制精度高、能量转换效率高，符合对KDP晶体驱动装置的要求。附图说明图1为基于音圈电机驱动的KDP晶体面形控制装置的结构示意图；图2为基于音圈电机驱动的KDP晶体面形控制装置的分解结构示意图；图3为晶体框模块的分解结构示意图；图4为电机定位模块的结构示意图；图5为承压板侧面的放大示意图；图6为单个驱动器的结构示意图；图7为电机定位后板的正视图；图8为电机定位后板的后视图。具体实施方式具体实施方式一：结合图1～图6说明本实施方式，本实施方式一种基于音圈电机驱动的KDP晶体面形控制装置由晶体框模块1、晶体驱动模块2、电机定位模块3和外框模块4组成；所述晶体框模块1由加压板1-1、承压板1-2、底侧固定件1-3、顶侧固定件1-4、约束板1-5、加载块1-7、弧形弹片1-8和弹性垫板1-9组成；所述加压板1-1和承压板1-2的外框上均设置有与弹性垫板1-9相匹配的凹槽，所述加压板1-1和承压板1-2外框上的凹槽内分别设置有一个弹性垫板1-9；KDP晶体6竖直设置在加压板1-1和承压板1-2之间；所述加压板1-1和承压板1-2的外框上均匀设置有多个凹口，所述加压板1-1外框上的凹口与承压板1-2外框上的凹口相对应；所述KDP晶体6的顶部设置有弧形弹片1-8，所述KDP晶体6、加压板1-1和承压板1-2的上部设置有顶侧固定件1-4，所述顶侧固定件1-4底端设置有一横向凸起用以压紧弧形弹片1-8；所述KDP晶体6、加压板1-1和承压板1-2的下部设置有底侧固定件1-3；所述承压板1-2两侧外框上的凹口内均设置有加载块1-7，所述承压板1-2两侧外框的外侧分别设置有约束板1-5，所述约束板1-5上设置有若干销孔和若干螺孔，所述销孔内设置有定位销1-6用以固定约束板1-5，所述螺孔内设置有加载螺钉1-10用以控制加载块1-7在承压板1-2两侧外框上的凹口内滑动；所述晶体驱动模块2由16个驱动器组成，单个驱动器由平头件2-1、柔性铰链2-2和音圈电机2-3组成；所述平头件2-1和音圈电机2-3通过柔性铰链2-2连接，所述音圈电机2-3的中轴与柔性铰链2-2通过螺纹连接；所述电机定位模块3由电机定位顶盖3-1、电机定位前板3-2、电机定位后板3-3和电机定位底座3-4组成；所述电机定位前板3-2和电机定位后板3-3上均按5×5阵列分布有25个通光口径，所述电机定位前板3-2上的25个通光口径与所述电机定位后板3-3上的25个通光口径相对称且同轴设置；所述电机定位前板3-2上按4×4阵列设置有16个驱动器前装配处，所述驱动器前装配处设置在每四个相邻通光口径围成的正方形的中心点处；所述电机定位后板3-3上按4×4阵列设置有16个驱动器后装配处，所述驱动器前装配处设置在每四个相邻通光口径围成的正方形的中心点处；所述单个驱动器的平头件2-1穿过电机定位前板3-2上的驱动器前装配处并通过螺栓固定；所述单个驱动器的音圈电机2-3的底端通过螺栓固定在驱动器后装配处；所述电机定位前板3-2和电机定位后板3-3的上端面设置有电机定位顶盖3-1，所述电机定位前板3-2和电机定位后板3-3的下端面设置有电机定位底座3-4；所述外框模块4由外框顶盖4-1、外框左板4-2、外框右板4-3和外框底座4-4组成；所述电机定位底座3-4固定在外框底座4-4上，所述外框顶盖4-1固定在电机定位顶盖3-1的上方，所述外框左板4-2固定在电机定位模块3的左侧，所述外框右板4-3固定在电机定位模块3的右侧；所述晶体框模块1设置电机定位前板3-2的外侧与单个本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于音圈电机驱动的KDP晶体面形控制装置，其特征在于基于音圈电机驱动的KDP晶体面形控制装置由晶体框模块(1)、晶体驱动模块(2)、电机定位模块(3)和外框模块(4)组成；所述晶体框模块(1)由加压板(1‑1)、承压板(1‑2)、底侧固定件(1‑3)、顶侧固定件(1‑4)、约束板(1‑5)、加载块(1‑7)、弧形弹片(1‑8)和弹性垫板(1‑9)组成；所述加压板(1‑1)和承压板(1‑2)的外框上均设置有与弹性垫板(1‑9)相匹配的凹槽，所述加压板(1‑1)和承压板(1‑2)外框上的凹槽内分别设置有一个弹性垫板(1‑9)；KDP晶体(6)竖直设置在加压板(1‑1)和承压板(1‑2)之间；所述加压板(1‑1)和承压板(1‑2)的外框上均匀设置有多个凹口，所述加压板(1‑1)外框上的凹口与承压板(1‑2)外框上的凹口相对应；所述KDP晶体(6)的顶部设置有弧形弹片(1‑8)，所述KDP晶体(6)、加压板(1‑1)和承压板(1‑2)的上部设置有顶侧固定件(1‑4)，所述顶侧固定件(1‑4)底端设置有一横向凸起用以压紧弧形弹片(1‑8)；所述KDP晶体(6)、加压板(1‑1)和承压板(1‑2)的下部设置有底侧固定件(1‑3)；所述承压板(1‑2)两侧外框上的凹口内均设置有加载块(1‑7)，所述承压板(1‑2)两侧外框的外侧分别设置有约束板(1‑5)，所述约束板(1‑5)上设置有若干销孔和若干螺孔，所述销孔内设置有定位销(1‑6)用以固定约束板(1‑5)，所述螺孔内设置有加载螺钉(1‑10)用以控制加载块(1‑7)在承压板(1‑2)两侧外框上的凹口内滑动；所述晶体驱动模块(2)由16个驱动器组成，单个驱动器由平头件(2‑1)、柔性铰链(2‑2)和音圈电机(2‑3)组成；所述平头件(2‑1)和音圈电机(2‑3)通过柔性铰链(2‑2)连接，所述音圈电机(2‑3)的中轴与柔性铰链(2‑2)通过螺纹连接；所述电机定位模块(3)由电机定位顶盖(3‑1)、电机定位前板(3‑2)、电机定位后板(3‑3)和电机定位底座(3‑4)组成；所述电机定位前板(3‑2)和电机定位后板(3‑3)上均按5×5阵列分布有25个通光口径，所述电机定位前板(3‑2)上的25个通光口径与所述电机定位后板(3‑3)上的25个通光口径相对称且同轴设置；所述电机定位前板(3‑2)上按4×4阵列设置有16个驱动器前装配处，所述驱动器前装配处设置在每四个相邻通光口径围成的正方形的中心点处；所述电机定位后板(3‑3)上按4×4阵列设置有16个驱动器后装配处，所述驱动器前装配处设置在每四个相邻通光口径围成的正方形的中心点处；所述单个驱动器的平头件(2‑1)穿过电机定位前板(3‑2)上的驱动器前装配处并通过螺栓固定；所述单个驱动器的音圈电机(2‑3)的底端通过螺栓固定在驱动器后装配处；所述电机定位前板(3‑2)和电机定位后板(3‑3)的上端面设置有电机定位顶盖(3‑1)，所述电机定位前板(3‑2)和电机定位后板(3‑3)的下端面设置有电机定位底座(3‑4)；所述外框模块(4)由外框顶盖(4‑1)、外框左板(4‑2)、外框右板(4‑3)和外框底座(4‑4)组成；所述电机定位底座(3‑4)固定在外框底座(4‑4)上，所述外框顶盖(4‑1)固定在电机定位顶盖(3‑1)的上方，所述外框左板(4‑2)固定在电机定位模块(3)的左侧，所述外框右板(4‑3)固定在电机定位模块(3)的右侧；所述晶体框模块(1)设置电机定位前板(3‑2)的外侧与单个驱动器的平头件(2‑1)接触。...
【技术特征摘要】
1.一种基于音圈电机驱动的KDP晶体面形控制装置，其特征在于基于音圈电机驱动的KDP晶体面形控制装置由晶体框模块(1)、晶体驱动模块(2)、电机定位模块(3)和外框模块(4)组成；所述晶体框模块(1)由加压板(1-1)、承压板(1-2)、底侧固定件(1-3)、顶侧固定件(1-4)、约束板(1-5)、加载块(1-7)、弧形弹片(1-8)和弹性垫板(1-9)组成；所述加压板(1-1)和承压板(1-2)的外框上均设置有与弹性垫板(1-9)相匹配的凹槽，所述加压板(1-1)和承压板(1-2)外框上的凹槽内分别设置有一个弹性垫板(1-9)；KDP晶体(6)竖直设置在加压板(1-1)和承压板(1-2)之间；所述加压板(1-1)和承压板(1-2)的外框上均匀设置有多个凹口，所述加压板(1-1)外框上的凹口与承压板(1-2)外框上的凹口相对应；所述KDP晶体(6)的顶部设置有弧形弹片(1-8)，所述KDP晶体(6)、加压板(1-1)和承压板(1-2)的上部设置有顶侧固定件(1-4)，所述顶侧固定件(1-4)底端设置有一横向凸起用以压紧弧形弹片(1-8)；所述KDP晶体(6)、加压板(1-1)和承压板(1-2)的下部设置有底侧固定件(1-3)；所述承压板(1-2)两侧外框上的凹口内均设置有加载块(1-7)，所述承压板(1-2)两侧外框的外侧分别设置有约束板(1-5)，所述约束板(1-5)上设置有若干销孔和若干螺孔，所述销孔内设置有定位销(1-6)用以固定约束板(1-5)，所述螺孔内设置有加载螺钉(1-10)用以控制加载块(1-7)在承压板(1-2)两侧外框上的凹口内滑动；所述晶体驱动模块(2)由16个驱动器组成，单个驱动器由平头件(2-1)、柔性铰链(2-2)和音圈电机(2-3)组成；所述平头件(2-1)和音圈电机(2-3)通过柔性铰链(2-2)连接，所述音圈电机(2-3)的中轴与柔性铰链(2-2)通过螺纹连接；所述电机定位模块(3)由电机定位顶盖(3-1)、电机定位前板(3-2)、电机定位后板(3-3)和电机定位底座(3-4)组成；所述电机定位前板(3-2)和电机定位后板(3-3)上均按5×5阵列分布有25个通光口径，所述电机定位前板(3-2)上的25个通...
【专利技术属性】
技术研发人员：邵忠喜，徐旭，叶朗，武晋国，富宏亚，裴国庆，独伟峰，刘长春，李珂，曹庭分，田曌鹏，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23
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