一种组合式片状激光放大器的灯箱结构制造技术

本实用新型专利技术提供一种新型组合式片状激光放大器的灯箱结构。灯箱包括灯管快速插头、灯箱框架、灯箱反射板、反射板安装梁、电缆串接盒、顶部盖板、灯套安装支架、灯管、底部盖板、柔性补偿机构、灯套和V型导轮。灯管安装应力小、电缆传输效率高、电磁兼容性好、灯箱实现洁净闭环、由于集成度提高使得灯箱的组装更快，而整体快速插拔和V型导轨的设置大幅提高了灯箱的安装速度和安装精度，可广泛应用于高功率固体激光器设计中，在激光惯性约束聚变、高密度等离子体和强场物理等领域具有重要应用。

A lamp-box structure of combined sheet laser amplifier

【技术实现步骤摘要】
一种组合式片状激光放大器的灯箱结构
本技术属于高功率固体激光器领域，特别是涉及一种新型组合式片状激光放大器的灯箱结构。
技术介绍
片状激光放大器是用于ICF的高功率激光装置的核心部分。放大器一般被分为洁净箱体、灯箱、片箱、隔板玻璃等单元单独建造，然后再将这些模块进行在线安装。在线安装中，首先将洁净箱体安装到位，然后采用洁净小车将灯箱、片箱和隔板玻璃从洁净箱体的下部向上分别顶升至安装位。灯箱由大口径灯管阵列、灯箱框架、背反射器、灯线串联盒以及其他结构辅助件构成，其主要功能是为放大器提供泵浦能量，而其功能的完成中涉及到光、机、电、气等过程：发射开始，脉宽数百微秒、峰值数十千伏的脉冲高压加在灯管两端，灯管在高压的激励下发光，灯管光在反射器的作用下形成定向的面光源；发射结束，干燥空气流入灯管灯箱对灯管进行冷却。现有技术中的灯箱的工作、使用过程中主要涉及以下问题：灯箱组装：灯箱的核心器件是大口径灯管阵列。大口径灯管造价高昂，而其灯头封接处却非常脆弱，不合理的灯箱结构或者组装流程会对器件造成损害。洁净度控制：灯管与电缆的连接是放大器洁净闭环设计的一个关键点。现有灯箱结构中，无法实现洁净闭环。灯箱安装：大型激光装置的的片状激光放大器数量非常庞大，而每个放大器模块包含3个灯箱，日常维护操作非常麻烦。传输效率：过长的灯线会降低电缆传输效率。灯线非同轴电缆的传输则会产生很强的干扰信号，影响现场通信管理。
技术实现思路
针对以上问题，本技术的目的是从结构设计和参数优化出发，提供一种灯管安装安全、灯箱集成度高、灯箱洁净度闭环、灯箱安装快捷简便、电缆传输效率高和电磁兼容性好的片状激光放大器灯箱结构。具体技术方案是，所述组合式片状激光放大器的灯箱结构，包括灯管快速插头、灯箱框架、灯箱反射板、反射板安装支架、电缆串接盒、顶部盖板、灯套安装支架、灯管、底部盖板、柔性补偿机构、灯套和V型导轮组成；灯箱框架、灯箱反射板、反射板安装支架、灯套安装支架、灯套和灯管共同组成灯箱主体；顶部盖板和底部盖板用于保护灯管灯套免于灯管辐射；电缆串接盒用于在灯管之间提供高压绝缘；柔性补偿机构、灯管快速插头和V型导轮用于灯箱安装；所述灯管两端头套接在灯套内，灯套安装在灯套安装支架里，灯套安装支架安装在灯箱框架上；灯管灯线一端穿过灯套与柔性补偿机构连接在灯管快速插头上，灯管灯线另一端通过电缆串接盒与其余灯管的灯线连接；柔性补偿机构安装在灯箱框架上，灯管快速插头则安装在柔性补偿机构上；顶部盖板和底部盖板分别安装在灯箱框架的上部和下部，V型导轮则安装在灯箱框架的侧面，灯箱反射板通过反射板安装支架安装在灯箱框架上；V型导槽设置在顶部盖板与底部盖板上。所述灯管快速插头为耐高压插拔件，与快速插座构成一组，实现耐高压的快插快拔。柔性补偿机构为金属波纹管结构，内径大于灯线直径，安装在灯箱框架上，横向受力摆动范围为5mm-10mm，但纵向压缩量极小。这样，在进行灯管阵列的整体插拔安装时，即使在接插件对准的过程一开始有一些偏差，因为柔性补偿机构的存在，插头也可以通过自己位置的摆动而实现自适应的位置调整，从而与插座结合，实现快捷阵列整体安装。V型导轮滑动安装在灯箱安装位置的底部盖板与顶部盖板的V型导槽内，灯箱的侧面上下位置各设置两组，每组都成V型排列。V型导轮，通过与V型导槽的连接导向，实现了横向两维的位置限定，可以精确的沿着轴向移动。灯套安装支架为可拆卸结构。两只灯管通过一个电缆串接盒进行串连，电缆串接盒耐压为80kV。有益效果：通过柔性补偿机构的设置从而实现灯管阵列的整体插拔安装，安装更加快捷便利；并且通过采用柔性补偿机构和灯管快速插头组合，显著减小了灯线的长度，提高了电缆传输效率；采用V型导槽导轨的配合引导模式，实现了横向两维的位置限定，可以精确的沿着轴向移动，减少了人工干预，进一步保证了洁净闭环；采用了串联盒的方式，降低了灯管互相之间连接部位的故障率。附图说明图1是本技术的结构示意图。图2是V型导槽导轨的结构示意图。附图标记说明：1、灯管快速插头；2、灯箱框架；3、灯箱反射板；4、反射板安装支架；5、电缆串接盒；6、顶部盖板；7、灯套安装支架；8、灯管；9、底部盖板；10、柔性补偿机构；11、灯套；12、V型导轮；13、V型导槽。具体实施方式实施例1，如图1、图2所示，本实施例中涉及的各个部件的介绍如下：灯箱框架材料：304不锈钢；外形尺寸：根据需求，本方案中，为2000mm*150mm的矩形框架，框架的截面均为矩形，尺寸30mm*30mm。需要注意的是，灯箱框架2的侧面焊有4个不锈钢V型导轨12，导轮尺寸依赖于V型导槽13，长度为100mm，宽50mm，厚度决定于安装间隙。V型导轮材料为304不锈钢，表面要求精抛光。灯管：外径48mm，总长1900mm。灯套11：内径为50mm；材料为聚四氟乙烯，壁厚3mm。灯套安装支架7：材料304不锈钢，外形尺寸根据灯箱框架2以及灯套11尺寸确定。要求灯套安装支架7可以夹持灯套11将灯套11进行固定安装，并且可以使夹持灯套11安装进灯箱框架7中。灯箱反射板3：材料为304不锈钢，表面镀银。横截面为平板或者渐开线形状，尺寸根据灯管阵列的总体尺寸确定，确保每一支灯管后面都有相应灯箱反射板3。灯箱反射板3可以由小块拼接而成，因此可以分为多块，例如12块然后经过拼接形成。反射板安装支架4：材料为聚四氟乙烯，外形为长条状，截面矩形，尺寸140mm*20mm*20mm，用于安装灯箱反射板3，可以将灯箱反射板3卡接固定在反射板安装支架4上。柔性补偿机构10：材料不锈钢波纹管；内径20mm，长度80mm；灯管快速插头1和电缆串接盒5：材料均为聚四氟乙烯，耐压80kV；顶部盖板和底部盖板：材料均为304不锈钢，尺寸150mm*100mm*8mm；电缆串接盒5由外到内依次为聚四氟乙烯制成的衬套、硅橡胶封线体以及铜制成的连接夹头，灯线1与灯线2穿过衬套与封线体后与连接夹头电连接，从而实现二者串联。所述组合式片状激光放大器的灯箱结构，包括灯管快速插头1、灯箱框架2、灯箱反射板3、反射板安装支架4、电缆串接盒5、顶部盖板6、灯套安装支架7、灯管8、底部盖板9、柔性补偿机构10、灯套11、V型导轮12和V型导槽13组成；灯箱框架2、灯箱反射板3、反射板安装支架4、灯套安装支架7、灯套11和灯管8共同组成灯箱主体；顶部盖板6和底部盖板9用于保护灯管灯套11免于灯管辐射，因为灯套为有机物不耐强光因此用盖板盖住后可有效避免强光辐射；电缆串接盒5用于在灯管之间提供高压绝缘；柔性补偿机构10、灯管快速插头1、V型导轮12以及V型导槽13用于灯箱安装固定；所述灯管8两端头套接在灯套11内，灯套11安装在灯套安装支架7里，灯套安装支架通过螺丝安装在灯箱框架2上；灯套安装支架7是一个长板条，等距加工有圆孔：圆孔的功能是安装灯套(外形为圆柱体)。为了方便，常将支架从中间剖开，分为上下两部分，安装灯套时，就可以先把灯套安装到下半部分上，再压上上半部分夹紧灯套。灯套安装支架7两端有螺纹孔，灯箱框架2上相应位置则有通孔，安装时，将灯套安装支架7放进灯箱框架2内，然后从侧面旋进螺丝，就可以将灯套安装支架7安装到灯箱框架2上。灯管灯线一端穿过灯套11与柔性补偿本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种组合式片状激光放大器的灯箱结构，其特征在于，包括灯管快速插头(1)、灯箱框架(2)、灯箱反射板(3)、反射板安装支架(4)、电缆串接盒(5)、顶部盖板(6)、灯套安装支架(7)、灯管(8)、底部盖板(9)、柔性补偿机构(10)、灯套(11)和V型导轮(12)；灯箱框架(2)、灯箱反射板(3)、反射板安装支架(4)、灯套安装支架(7)、灯套(11)和灯管(8)共同组成灯箱主体；顶部盖板(6)和底部盖板(9)用于保护灯管灯套免于灯管辐射；电缆串接盒(5)用于在灯管之间提供高压绝缘；柔性补偿机构(10)、灯管快速插头(1)、V型导轮(12)用于灯箱安装；所述灯管(8)两端头套接在灯套(11)内，灯套(11)安装在灯套安装支架(7)里，灯套安装支架(7)安装在灯箱框架(2)上；灯管灯线一端穿过灯套(11)与柔性补偿机构(10)连接在灯管快速插头(1)上，灯管灯线另一端通过电缆串接盒(5)与其余灯管的灯线连接；柔性补偿机构(10)安装在灯箱框架(2)上，灯管快速插头(1)则安装在柔性补偿机构(10)上；顶部盖板(6)和底部盖板(9)分别安装在灯箱框架(2)的上部和下部，V型导轮(12)则安装在灯箱框架(2)的侧面，灯箱反射板(3)通过反射板安装支架(4)安装在灯箱框架上；V型导槽(13)设置在顶部盖板(6)与底部盖板(9)上。...

【技术特征摘要】
1.一种组合式片状激光放大器的灯箱结构，其特征在于，包括灯管快速插头(1)、灯箱框架(2)、灯箱反射板(3)、反射板安装支架(4)、电缆串接盒(5)、顶部盖板(6)、灯套安装支架(7)、灯管(8)、底部盖板(9)、柔性补偿机构(10)、灯套(11)和V型导轮(12)；灯箱框架(2)、灯箱反射板(3)、反射板安装支架(4)、灯套安装支架(7)、灯套(11)和灯管(8)共同组成灯箱主体；顶部盖板(6)和底部盖板(9)用于保护灯管灯套免于灯管辐射；电缆串接盒(5)用于在灯管之间提供高压绝缘；柔性补偿机构(10)、灯管快速插头(1)、V型导轮(12)用于灯箱安装；所述灯管(8)两端头套接在灯套(11)内，灯套(11)安装在灯套安装支架(7)里，灯套安装支架(7)安装在灯箱框架(2)上；灯管灯线一端穿过灯套(11)与柔性补偿机构(10)连接在灯管快速插头(1)上，灯管灯线另一端通过电缆串接盒(5)与其余灯管的灯线连接；柔性补偿机构(10)安装在灯箱框架(2)上，灯管快速插头(1)则安装在柔性补偿机构(10)上；顶部盖板(6)和底部盖板(...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建国，陈林，蒋学君，王振国，杜东晖，吴文龙，刘勇，傅学军，王琳，董一方，张崑，黄醒，彭志涛，粟敬钦，陈波，郑奎兴，魏晓峰，郑万国，朱启华，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心，
类型：新型
国别省市：四川,51