深冷靶低温吸附抑制开启机构制造技术

本发明专利技术公开了一种深冷靶低温吸附抑制开启机构，用于在激光注入靶点前迅速将深冷靶直接暴露，包括：安装于所述悬臂基座上的电机驱动单元，包括驱动电机；安装于所述悬臂基座上的丝杆传动机构，包括运动架，用于将所述驱动电机的转动转化为所述运动架的前后向直线运动；以及前部防护部件，包括从内向外依次设置的、前端开口的低温活动屏和常温活动屏，以及具有导冷、导向作用的低温固定屏和常温固定屏。该深冷靶低温吸附抑制开启机构，低温活动屏和常温活动屏具有伸缩功能，即在对深冷靶进行有效保护，减少杂质气体和有机物质冷冻吸附到靶表面，又可在需要时快速地将深冷靶直接暴露于真空腔体环境内。

【技术实现步骤摘要】
深冷靶低温吸附抑制开启机构
本专利技术属于惯性约束聚变
，具体涉及一种深冷靶的吸附抑制机构。
技术介绍
惯性约束聚变是实现可控热核聚变的有效途径，是探索新能源的有效途径，也是当前发达国家争相占领的科技战略制高点，具有重大的现实及战略意义。相比于常规靶，深冷靶聚变产生的中子数有明显增加，是最有希望率先实现聚变的靶型。但是其目标的实现需要特定的极端物理条件：深冷靶需要保持18K以下超低温以保证靶处于冷冻状态，并需要其温度稳定。需要说明的是，为了稳定保持低温，在打靶前可采用屏蔽罩（如低温冷屏、常温冷屏幕等结构）对深冷靶进行保护并维持温度恒定尽量减少漏热，将深冷靶与真空腔体环境进行隔绝，对靶表面的低温吸附进行有效抑制，以减少真空腔体内杂质吸附于深冷靶表面。同时，在打靶、更换深冷靶时，需要将屏蔽罩在有限空间内快速开启，实现靶的快速暴露以减小温度波动，而且屏蔽罩的开启必须在有限空间内完成，同时在打开过程中，靶点的振动幅度小于±5μm；低温吸附抑制单元打开后，靶点的位置漂移小于5μm，并尽量避免开启动作对深冷靶造成干扰。目前，国内外已研制出多种针对深冷靶聚变的打靶试验装置。例如，中国专利技术专利申请CN108317765A公开了一种双悬臂式低振动低温制冷系统，通过内外套装的悬臂装置，结合大质量的安装基座，在对被冷却靶有效冷却的同时，有效地隔绝了制冷机、外界振动对被冷却靶的振动影响。现有的可开闭的深冷靶低温吸附抑制开启机构主要存在以下问题：1)打开与关闭的需求导致热辐射屏蔽罩的热传导的稳定受限，可能出现短路情况致使达不到指定温度；2)打开与关闭的需求导致以往的低温吸附抑制机构的密封性能达不到指定要求，有残余杂质进入热辐射屏蔽，出现靶表面吸附杂质的情况；3)现有的深冷靶低温吸附抑制开启机构尺寸过大，结构复杂，使用和维修不便；4)开合式热辐射屏蔽罩开启机构工作时需向两侧开启，工作空间大，与空间紧张的工作环境相矛盾；5)结构复杂，操作不方便，单次装配繁琐；6)开合时靶点的振动幅度偏大，靶点的位置漂移较大。
技术实现思路
为了解决深冷靶打靶过程中热辐射屏蔽罩需要在有限空间内快速开启和关闭，并稳定保持低温这一问题，本专利技术提供了一种可以将常温屏蔽罩和低温屏蔽罩同时打开，实现深冷靶靶点的局部快速暴露以便激光打靶的深冷靶低温吸附抑制开启机构。本专利技术的技术方案为：一种深冷靶低温吸附抑制开启机构，包括悬臂基座、安装于所述的悬臂基座上的电机驱动机构和丝杆传动机构、以及位于所述的悬臂基座前方的防护部件，所述的防护部件包括：位于后部的常温固定屏、低温固定屏以及位于前部的常温活动屏、低温活动屏，所述的低温固定屏从所述的悬臂基座内伸出，所述的常温活动屏安装于所述的悬臂基座前部，所述的低温固定屏位于所述的常温活动屏的内部，所述的低温活动屏位于所述的常温活动屏的内部，所述的低温活动屏可前后滑动的套设于所述的低温固定屏的外部，所述的常温活动屏可前后滑动的套设于所述的常温固定屏的外部，所述的低温活动屏的内部设置有深冷靶，所述的常温活动屏、低温活动屏之间通过绝热固定部件连接，所述的丝杆传动机构通过第一连杆连接于所述的常温活动屏，工作状态下，所述的电机驱动机构驱动所述的丝杠传动机构，当所述的第一连接杆带动所述的常温活动屏、低温活动屏向后行至后端时，所述的深冷靶处于暴露开启状态，当所述的第一连接杆带动常温活动屏、低温活动屏向前行至前端时，所述的深冷靶处于密封关闭状态。优选的，还包括位于所述的低温活动屏前端的防护盖板，该防护盖板通过第二连杆安装于所述的常温固定屏上。优选的，所述的电机驱动机构包括高速无刷电机、电机固定座、柔性联轴节，所述的高速无刷电机通过电机固定座设置在所述的悬臂基座上，所述的高速无刷电机通过所述的柔性联轴节与所述的丝杠传动机构连接。优选的，所述的丝杠传动机构包括精密丝杠、直线导轨、支撑轴承、执行部件，所述的精密丝杠通过支撑轴承平行于所述的直线导轨设置，所述的执行部件安装于所述的精密丝杠上。优选的，所述的常温活动屏的两侧壁安装有关节轴承，所述的第一连接杆通过关节轴承与所述的常温活动屏相连。优选的，所述的绝热固定部件是由G10材质制成的多折弯结构。优选的，所述的低温固定屏和低温活动屏的表面采用镀金处理且二者之间设有挠性导热弹片。优选的，所述的常温固定屏、低温固定屏的截面呈回形，所述的常温活动屏、低温活动屏的截面呈回形。优选的，所述的防护部件的前端设置有用于瞄靶和表征的光窗结构。优选的，包括反馈传感器，所述的反馈传感器输出防护部件的位置信号以进行行止控制。本专利技术是一种能够满足打开与关闭的深冷靶使用条件下的低温吸附抑制机构，低温屏和常温屏具有伸缩功能，即在对深冷靶进行有效保护，减少杂质吸附于冷冻到靶表面，又可迅速地将深冷靶直接暴露于真空腔体环境内，可以有效减少辐射漏热、保持超低温环境以保证靶处于冷冻状态，并保证温度稳定，将靶与外部环境隔绝，使杂质只能吸附到热辐射屏蔽上，对靶表面的低温吸附进行有效抑制。附图说明图1是本专利技术所提供的深冷靶低温吸附抑制开启机构的立体示意图。图2是本专利技术所提供的深冷靶低温吸附抑制开启机构的俯视示意图。图3是本专利技术所提供的深冷靶低温吸附抑制开启机构的剖视示意图。图4是本专利技术所提供的深冷靶低温吸附抑制开启机构的局部放大示意图。图5是本专利技术所提供的深冷靶低温吸附抑制开启机构的绝热固定部件的立体示意图。具体实施方式以下描述用于揭露本专利技术以使本领域技术人员能够实现本专利技术。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。如图1至图3所示，图1是本专利技术所提供的深冷靶低温吸附抑制开启机构的立体示意图，图2是本专利技术所提供的深冷靶低温吸附抑制开启机构的俯视示意图，图3是本专利技术所提供的深冷靶低温吸附抑制开启机构的剖视示意图。本专利技术所提供的深冷靶低温吸附抑制开启机构包括电机驱动机构和丝杆传动机构、以及位于悬臂基座10前方的防护部件，整个深冷靶低温吸附抑制开启机构安装于深冷靶聚变打靶试验装置的悬臂基座10上。整个悬臂基座10为内空的筒状，置于真空腔体的内部，关于悬臂基座和真空腔体以及深冷靶聚变打靶试验装置（如制冷剂、冷头等）的其他组成部分不再详细叙述。丝杆传动机构安装于悬臂基座侧壁上，用于将电机的转动转化为直线运动，其包括位于前后设置的一对支撑轴承6、精密丝杠4、直线导轨5以及套装于精密丝杠4上可沿直线导轨5进行前后向直线运动的执行部件7，精密丝杠4通过支撑轴承6平行于直线导轨5设置，保证丝杠机构的运动方向与2个直线导轨严格平行，减小晃动带来的不利影响，确保整个机构运动过程中平稳可靠。另外，丝杆传动机构上设置有反馈传感器20，反馈传感器20用于输出防护部件的位置信号以进行行止控制。电机驱动单元位于丝杆传动机构后侧，电机驱动机构包括高速无刷电机1、电机固定座2、柔性联轴节3，为减少驱动电机工作时自身振动对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种深冷靶低温吸附抑制开启机构，其特征在于，包括：悬臂基座（10）、安装于所述的悬臂基座（10）上的电机驱动机构和丝杆传动机构、以及位于所述的悬臂基座（10）前方的防护部件，所述的防护部件包括：位于后部的常温固定屏（15）、低温固定屏（16）以及位于前部的常温活动屏（17）、低温活动屏（18），所述的低温固定屏（16）从所述的悬臂基座（10）内伸出，所述的常温固定屏（15）安装于所述的悬臂基座（10）前部，所述的低温固定屏（16）位于所述的常温固定屏（15）的内部，所述的低温活动屏（18）位于所述的常温活动屏（17）的内部，所述的低温活动屏（18）可前后滑动的套设于所述的低温固定屏（16）的外部，所述的常温活动屏（17）可前后滑动的套设于所述的常温固定屏（15）的外部，所述的低温固定屏（16）的内部设置有深冷靶（11），所述的常温活动屏（17）、低温活动屏（18）之间通过绝热固定部件（12）连接，所述的丝杆传动机构通过第一连杆（13）连接于所述的常温活动屏（17），工作状态下，所述的电机驱动机构驱动所述的丝杠传动机构，当所述的第一连接杆（13）带动所述的常温活动屏（17）、低温活动屏（18）向后行至后端时，所述的深冷靶（11）处于暴露开启状态，当所述的第一连接杆（13）带动常温活动屏（17）、低温活动屏（18）向前行至前端时，所述的深冷靶（11）处于密封关闭状态。/n...

【技术特征摘要】
1.一种深冷靶低温吸附抑制开启机构，其特征在于，包括：悬臂基座（10）、安装于所述的悬臂基座（10）上的电机驱动机构和丝杆传动机构、以及位于所述的悬臂基座（10）前方的防护部件，所述的防护部件包括：位于后部的常温固定屏（15）、低温固定屏（16）以及位于前部的常温活动屏（17）、低温活动屏（18），所述的低温固定屏（16）从所述的悬臂基座（10）内伸出，所述的常温固定屏（15）安装于所述的悬臂基座（10）前部，所述的低温固定屏（16）位于所述的常温固定屏（15）的内部，所述的低温活动屏（18）位于所述的常温活动屏（17）的内部，所述的低温活动屏（18）可前后滑动的套设于所述的低温固定屏（16）的外部，所述的常温活动屏（17）可前后滑动的套设于所述的常温固定屏（15）的外部，所述的低温固定屏（16）的内部设置有深冷靶（11），所述的常温活动屏（17）、低温活动屏（18）之间通过绝热固定部件（12）连接，所述的丝杆传动机构通过第一连杆（13）连接于所述的常温活动屏（17），工作状态下，所述的电机驱动机构驱动所述的丝杠传动机构，当所述的第一连接杆（13）带动所述的常温活动屏（17）、低温活动屏（18）向后行至后端时，所述的深冷靶（11）处于暴露开启状态，当所述的第一连接杆（13）带动常温活动屏（17）、低温活动屏（18）向前行至前端时，所述的深冷靶（11）处于密封关闭状态。


2.根据权利要求1所述的深冷靶低温吸附抑制开启机构，其特征在于，还包括位于所述的低温活动屏（18）前端的防护盖板（14），该防护盖板（14）通过第二连杆（21）安装于所述的常温固定屏（15）或所述的悬臂基座（10）上。


3.根据权利要求1所述的深冷靶低温吸附抑制开启机构，其特征在于，所述的电机驱动机构包括高速无刷电机（1）、...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎军，雷海乐，刘喜川，代飞，王凯，林伟，漆小波，陶朝友，李喜波，刘元琼，
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