内爆靶丸的区域形貌测量装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了内爆靶丸的区域形貌测量装置和方法，包括：依次设置的激光模块、内爆靶丸和成像模块；其中，内爆靶丸的待测区域设置有预设透过率材料；激光模块包括纳秒驱动单元和皮秒激光单元，纳秒驱动单元用于生成驱动光线至内爆靶丸，以驱动内爆靶丸发生压缩；当内爆靶丸压缩完成后，皮秒激光单元用于生成背光X射线，并将背光X射线通过待测区域发送至成像模块，以使成像模块根据背光X射线生成待测区域的形貌测量图像，从而解决了现有测量方法无法直接测量出内爆靶丸的内界面形貌的问题，不仅能够直接测量出内爆靶丸的内界面形貌，还可以测量内爆靶丸的其余任意区域的形貌，进而便于控制内爆压缩过程，改善了内爆靶丸的内爆性能。

【技术实现步骤摘要】
内爆靶丸的区域形貌测量装置和方法
本专利技术涉及测量
，尤其是涉及内爆靶丸的区域形貌测量装置和方法。
技术介绍
激光驱动惯性约束发生聚变，大都是激光直接照射内爆靶丸或者通过注入黑腔转换成X射线照射内爆靶丸，从而烧蚀内爆靶丸的表面材料，此时，被烧蚀的表面材料向外喷射，靶丸推进层产生向内运动的动量，发生球形汇聚并压缩靶丸内燃料气体，直至靶丸中心产生高温热斑，从而发生聚变反应，并发射alpha粒子，维持自持燃烧，释放出大量能量，实现点火。为了实现点火，内爆靶丸必须满足维持球形内爆压缩，且，内爆压缩的速度不低于350Km/s，因此，为了改善内爆靶丸的内爆性能，控制内爆压缩过程，需要对内爆靶丸的内界面形貌进行测量。现有的测量方法主要包括背光照相技术和芯部自发光测量技术，其中，背光照相技术可以测量出内爆靶丸的壳层形貌，但无法直接测量出内界面的形貌；芯部自发光测量技术则是直接测量内爆靶丸内爆压缩后期被压缩材料的形貌，但在非理想球形压缩的情况下，被压缩材料与内爆靶丸的内界面形状并不相同，因此，现有的测量方法无法直接测量出内爆靶丸的内界面形貌。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供内爆靶丸的区域形貌测量装置和方法，以缓解上述问题，且，不仅能够直接测量出内爆靶丸的内界面形貌，还可以测量内爆靶丸的其余任意区域的形貌，从而便于控制内爆压缩过程，改善了内爆靶丸的内爆性能。第一方面，本专利技术实施例提供了一种内爆靶丸的区域形貌测量装置，该装置包括：依次设置的激光模块、内爆靶丸和成像模块；其中，内爆靶丸的待测区域设置有预设透过率材料；激光模块包括纳秒驱动单元和皮秒激光单元；纳秒驱动单元，用于生成驱动光线至内爆靶丸，以驱动内爆靶丸发生压缩；皮秒激光单元，用于当内爆靶丸压缩完成后，生成背光X射线，并将背光X射线通过待测区域发送至成像模块；成像模块，用于接收背光X射线，并根据背光X射线生成待测区域的形貌测量图像。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，纳秒驱动单元还用于生成驱动激光，并将驱动激光发送至内爆靶丸，以使驱动激光驱动内爆靶丸发生压缩；或者，生成驱动软X射线，并将驱动软X射线发送至内爆靶丸，以使驱动软X射线驱动内爆靶丸发生压缩。结合第一方面的第一种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，皮秒激光单元包括皮秒激光发射器和金属靶；皮秒激光发射器，用于生成皮秒激光至金属靶，以使金属靶在皮秒激光的击打作用下，生成背光X射线。结合第一方面的第二种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，成像模块包括：高能X射线相机，用于接收背光X射线，并根据背光X射线生成待测区域的形貌测量图像。结合第一方面的第三种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，皮秒激光单元，还用于按照预设时间间隔生成背光X射线，并将背光X射线通过待测区域发送至成像模块；成像模块，还用于接收不同时刻的背光X射线，并根据背光X射线生成待测区域的形貌测量图像集；其中，形貌测量图像集包括预设时间间隔中每个时刻的形貌测量图像。结合第一方面的第四种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，成像模块还包括：计算单元，用于根据形貌测量图像集和预设时间间隔，计算得到内爆靶丸的压缩速度。结合第一方面的第四种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，金属靶的中轴线穿过内爆靶丸的靶丸中心，且，金属靶靠近内爆靶丸的一端距离靶丸中心的距离不小于5mm；高能X射线相机与金属靶的中轴线垂直，且，高能X射线相机距离靶丸中心的距离大于700mm。结合第一方面的第六种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，金属靶包括以下一种或多种形状：丝状、面状和球状。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，预设透过率材料为以下一种：铝、玻璃、铜、钨和金。第二方面，本专利技术实施例还提供一种内爆靶丸的区域形貌测量方法，该方法应用于第一方面的内爆靶丸的区域形貌测量装置，该方法包括：纳秒驱动单元生成驱动光线至内爆靶丸，以驱动内爆靶丸发生压缩；当内爆靶丸压缩完成后，皮秒激光单元生成背光X射线，并将背光X射线通过待测区域发送至成像模块；成像模块接收背光X射线，并根据背光X射线生成待测区域的形貌测量图像。本专利技术实施例带来了以下有益效果：本专利技术实施例提供了内爆靶丸的区域形貌测量装置和方法，包括：依次设置的激光模块、内爆靶丸和成像模块；其中，内爆靶丸的待测区域设置有预设透过率材料；激光模块包括纳秒驱动单元和皮秒激光单元，纳秒驱动单元用于生成驱动光线至内爆靶丸，以驱动内爆靶丸发生压缩；当内爆靶丸压缩完成后，皮秒激光单元用于生成背光X射线，并将背光X射线通过待测区域发送至成像模块，以使成像模块根据背光X射线生成待测区域的形貌测量图像，从而解决了现有测量方法无法直接测量出内爆靶丸的内界面形貌的问题，不仅能够直接测量出内爆靶丸的内界面形貌，还可以测量内爆靶丸的其余任意区域的形貌，进而便于控制内爆压缩过程，改善了内爆靶丸的内爆性能。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种内爆靶丸的区域形貌测量装置的示意图；图2为本专利技术实施例提供的另一种内爆靶丸的区域形貌测量装置的示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种待测区域的形貌测量图像；图4为本专利技术实施例提供的一种内爆靶丸的区域形貌测量方法的流程图。图标：10-激光模块；11-纳秒驱动单元；12-皮秒激光单元；20-内爆靶丸；30-成像模块。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。现有的测量方法主要包括背光照相技术和自发光测量技术，其中，背光照相技术通过一个点X射线源或者面X射线源，产生X射线以照射内爆靶丸，并利用X射线穿透靶丸壳层强度的衰减，从而测量出内爆靶丸的靶丸壳层形貌，但该方法无法直接测量出内界面的形貌本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种内爆靶丸的区域形貌测量装置，其特征在于，所述装置包括：依次设置的激光模块、内爆靶丸和成像模块；其中，所述内爆靶丸的待测区域设置有预设透过率材料；所述激光模块包括纳秒驱动单元和皮秒激光单元；/n所述纳秒驱动单元，用于生成驱动光线至所述内爆靶丸，以驱动所述内爆靶丸发生压缩；/n所述皮秒激光单元，用于当所述内爆靶丸压缩完成后，生成背光X射线，并将所述背光X射线通过所述待测区域发送至所述成像模块；/n所述成像模块，用于接收所述背光X射线，并根据所述背光X射线生成所述待测区域的形貌测量图像。/n

【技术特征摘要】
1.一种内爆靶丸的区域形貌测量装置，其特征在于，所述装置包括：依次设置的激光模块、内爆靶丸和成像模块；其中，所述内爆靶丸的待测区域设置有预设透过率材料；所述激光模块包括纳秒驱动单元和皮秒激光单元；
所述纳秒驱动单元，用于生成驱动光线至所述内爆靶丸，以驱动所述内爆靶丸发生压缩；
所述皮秒激光单元，用于当所述内爆靶丸压缩完成后，生成背光X射线，并将所述背光X射线通过所述待测区域发送至所述成像模块；
所述成像模块，用于接收所述背光X射线，并根据所述背光X射线生成所述待测区域的形貌测量图像。


2.根据权利要求1所述的内爆靶丸的区域形貌测量装置，其特征在于，所述纳秒驱动单元还用于生成驱动激光，并将所述驱动激光发送至所述内爆靶丸，以使所述驱动激光驱动所述内爆靶丸发生压缩；或者，生成驱动软X射线，并将所述驱动软X射线发送至所述内爆靶丸，以使所述驱动软X射线驱动所述内爆靶丸发生压缩。


3.根据权利要求2所述的内爆靶丸的区域形貌测量装置，其特征在于，所述皮秒激光单元包括皮秒激光发射器和金属靶；
所述皮秒激光发射器，用于生成皮秒激光至所述金属靶，以使所述金属靶在所述皮秒激光的击打作用下，生成所述背光X射线。


4.根据权利要求3所述的内爆靶丸的区域形貌测量装置，其特征在于，所述成像模块包括：
高能X射线相机，用于接收所述背光X射线，并根据所述背光X射线生成所述待测区域的形貌测量图像。


5.根据权利要求4所述的内爆靶丸的区域形貌测量装置，其特征在于，所述皮秒激光单元，还用于按照预设时间间隔生成所述背光X射线，并将所述背光X射线通过所述待测...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈忠靖，晏骥，蒲昱东，涂绍勇，尹传盛，孙传奎，董云松，蒋炜，余波，杨家敏，江少恩，
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：发明
国别省市：四川;51