The invention discloses a deuterium gas purification device for the high-power laser device of the Divine Light II. The deuterium purification device includes deuterium gas entry system, deuterium gas extraction system and vacuum unit. Deuterium gas entry system includes deuterium gas source, target outdoor air inlet pipeline, bidirectional cut-off valve I, bi-directional cut-off valve II, target indoor ventilation pipeline, target body. The deuterium gas extraction system includes a target indoor ventilation pipe, a two-way cut-off valve III, a target outdoor gas drainage pipe, a vacuum unit including an outer shell, a upper chamber and a lower chamber in the outer shell, a mechanical pump in the lower chamber, a molecular pump in the upper chamber, and a vacuum chamber on the upper end of the outer shell, and the invention is completed once. The change process (1 inflating and pumping) can be controlled in 10 minutes and can be reduced according to the actual needs. The invention can control the total deuterium gas replacement time (6 inflation and 7 gas and pumping) within 1 hours. In time, the cost of the experiment is greatly reduced. One
【技术实现步骤摘要】
用于神光Ⅱ高功率激光装置的氘气提纯装置及其提纯方法
本专利技术属于氘气提纯领域,具体涉及一种神光Ⅱ高功率激光装置上的氘气提纯装置及其提纯方法,用于激光加载下氘材料的状态方程实验研究。
技术介绍
惯性约束聚变(ICF)要实现氘氚(DT)的聚变点火,必须严格控制靶丸内爆的压缩过程和效果,因此,靶丸材料的状态方程参数对内爆压缩过程具有重要的影响,而用来准确预判和分析该过程的数值模拟程序也需要靶丸材料可靠的状态方程实验数据作支撑。靶丸材料主要由聚苯乙烯等低Z烧蚀层、氘氚冰和氘氚气体组成,因此,实验上获取它们的状态方程参数对于优化ICF靶丸设计、研究内爆压缩过程和效果以及实现最终的聚变点火有着重大的学术和应用价值。为开展激光加载下氘材料的状态方程实验研究,必须获得纯度较高的氘材料,而目前在激光装置上建立的氘材料的实验用靶具有体积小、结构复杂等特点,这就为在氘靶中实现较高纯度带来了巨大困难,例如氘气在液化过程中,由于靶中存在其他杂质气体,比如氮气,氮气在70K左右即发生液化,当杂质气体中的氮气发生液化时,液氮将在窗口材料上形成“凝霜”,遮挡实验诊断光路,降低实验图像的对比度,进而影响到实验数据的精度。为实现高纯度的目的,国际上众多实验室皆采取用较长的抽真空时间换取较高的纯度,致使实验打靶效率过低。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题,本专利技术提供一种神光Ⅱ高功率激光装置上的氘气提纯装置及其提纯方法,本专利技术保护了真空系统中高真空规管和昂贵的分子泵等关键设备,同时,由于管道回路设计的优化,在气体提纯的过程中可以保持高真空设备-分子泵的连续不间断工作,大大缩短了气体置 ...
【技术保护点】
1.一种用于神光Ⅱ高功率激光装置的氘气提纯装置,其特征在于,该氘气提纯装置包
【技术特征摘要】
1.一种用于神光Ⅱ高功率激光装置的氘气提纯装置,其特征在于,该氘气提纯装置包括氘气进入系统,氘气抽出系统和真空机组,所述氘气进入系统包括氘气源(1)、靶室外进气管道(2)、双向截止阀I(3)、双向截止阀Ⅱ(4)、靶室通气管道(5)、靶体(6),所述氘气源(1)与靶室外进气管道(2)相连,在所述靶室外进气管道(2)上设有双向截止阀I(3)和实时压力表,所述靶室外进气管道(2)通过双向截止阀Ⅱ(4)与靶室通气管道(5)相连,靶室通气管道(5)与靶体(6)相连,双向截止阀Ⅱ(4)上装有质量流量计,所述氘气抽出系统包括靶室通气管道(5)、双向截止阀Ⅲ(7)、靶室外抽气管道(8),所述靶室外抽气管道(8)通过双向截止阀Ⅲ(7)与靶室通气管道(5)相连,所述靶室外抽气管道(8)设有双向截止阀Ⅳ(9),所述真空机组包括外壳(10),所述外壳(10)中设有上层腔室(11)和下层腔室(12),在下层腔室(12)中设有机械泵(13)、上层腔室(11)中设有分子泵(14),外壳(10)上端面上设有真空腔(15),真空腔(15)上设有上端口(151)、下端口(152)、左端口(153)、右端口(154)、前端口(155)、后端口(156),所述上端口(151)与靶室外抽气管道(8)相连,下端口(152)通过闸板阀(16)与分子泵(14)相连,所述分子泵(14)与机械泵(13)相连,形成主抽回路,在预抽气管道(17)上设有双向截止阀Ⅴ(18),当关闭闸板阀(16),打开双向截止阀Ⅳ(9)和双向截止阀Ⅴ(18)时,左端口(153)与机械泵(13)之间通过预抽气管道(17)相连形成预抽气回路,前端口(155)与低真空规管相连,后端口(156)与高真空规管相连。2.根据权利要求1所述的用于神光Ⅱ高功率激光装置的氘气提纯装置,其特征在于,所述双向截止阀I(3)、双向截止阀Ⅱ(4)、双向截止阀Ⅲ(7)、双向截止阀Ⅳ(9)和双向截止阀Ⅴ(18)均为双向真空阀。3.根据权利要求1所述的用于神光Ⅱ高功率激光装置的氘气提纯装置,其特征在于,所述右端口(154)为备用端口,右端口(154)上安装有全量程规管。4.根据权利要求1所述的用于神光Ⅱ高功率激光装置的氘气提纯装置,其特征在于,所述闸板阀(16)为90°闸板阀,闸板可沿中轴线旋...
【专利技术属性】
技术研发人员:贾果,舒桦,叶君建,谢志勇,方智恒,孟祥富,黄秀光,熊俊,韩斌,华能,
申请(专利权)人:中国工程物理研究院上海激光等离子体研究所,
类型:发明
国别省市:上海,31
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