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一种基于激光干涉超流氦传热温度场可视化的超导腔缺陷检测装置制造方法及图纸

技术编号:37471073 阅读:17 留言:0更新日期:2023-05-06 09:51
本发明专利技术公开了一种基于激光干涉超流氦传热温度场可视化的超导腔缺陷检测装置,激光发生器产生飞秒激光,经扩束镜放大光路后经过电动快门,接着通过第一半透半反镜将光路分为两束,一束为物光,一束为参考光;物光经过第一反光镜后掠过待检测的超导腔表面,与探测点相切,然后到达第二半透半反镜;参考光经过第二反射镜后同样到达第二半透半反镜;两束光在第二半透半反镜处汇合并发生干涉,干涉图像通过成像透镜后被高速摄像机捕捉;高速摄像机捕捉稳态和瞬态测量中产生的干涉图像发送到电脑,电脑通过分析干涉图像判断超导腔表面的探测点是否有缺陷。本发明专利技术利用激光干涉探测超流氦池中微小的温度扰动成像,从而实现高精度的超导腔缺陷检测。导腔缺陷检测。导腔缺陷检测。

【技术实现步骤摘要】
一种基于激光干涉超流氦传热温度场可视化的超导腔缺陷检测装置


[0001]本专利技术属于超导腔无伤探测
,尤其是涉及一种基于激光干涉超流氦传热温度场可视化的超导腔缺陷检测装置。

技术介绍

[0002]超流氦冷却的超导射频谐振腔是现代粒子加速器大科学工程的核心部件,超导腔的最高加速场往往受限于微米级表面缺陷或污染物,如微小的表面凸起、凹陷、焊料飞溅物、灰尘等所引起的失超,检测并移除这些表面缺陷可以显著提高加速性能。
[0003]传统检测方法包含阵列测温法、第二声波法,都各自有其局限性。其中固定式的阵列测温法需要布置上千个温度计,需要耗费大量人力物力,而旋转扫描式检测灵敏度很低;第二声波法的精度只能达到厘米量级,并且在数据处理时存在声速“过快”的难题,因此急需探索基于新原理的高精度超导腔缺陷检测方法。
[0004]当超导腔在高频电磁场下稳定工作时,表面缺陷将产生焦耳热并使周围的腔体材料温度上升,这部分热量被传导到超流氦池中,然后通过其特有的内部对流传热方式向外界耗散。超流氦的内部对流现象可以通过朗道二流体模型来描述:超流氦由超流本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于激光干涉超流氦传热温度场可视化的超导腔缺陷检测装置,其特征在于,包括光路系统;所述的光路系统中,激光发生器(1)产生飞秒激光,经扩束镜(2)放大光路后经过电动快门(3),接着通过第一半透半反镜(4)将光路分为两束,透射的一束为物光,被反射的一束为参考光;物光经过第一反光镜(6)后掠过待检测的超导腔(9)表面,与表面的探测点相切,然后到达第二半透半反镜(17);参考光经过第二反射镜(16)后同样到达第二半透半反镜(17);两束光在第二半透半反镜(17)处汇合并发生干涉,干涉图像通过一个成像透镜后被高速摄像机(18)捕捉;高速摄像机(18)捕捉稳态和瞬态测量中产生的干涉图像发送到电脑(20),电脑(20)通过分析干涉图像判断超导腔(9)表面的探测点是否有缺陷。2.根据权利要求1所述的基于激光干涉超流氦传热温度场可视化的超导腔缺陷检测装置,其特征在于,所述的超导腔探测装置还包括超导腔系统,所述的超导腔系统包括液氦腔(14)以及设置在液氦腔(14)外部的真空腔(15),所述的液氦腔(14)通过旋转机构(11)将待检测的超导腔(9)固定在液氦腔(14)内部;所述液氦腔(14)和真空腔(15)的腔体上设有供物光穿过的光学视窗(7)。3.根据权利要求2所述的基于激光干涉超流氦传热温度场可视化的超导腔缺陷检测装置,其特征在于,所述的旋转机构(11)固定在液氦腔(14)的外壁,旋转机构(11)的旋转轴伸入液氦腔(14)后与超导腔(9)的中轴固定,用于实现超导腔(9)的360度检测。4.根据权利要求2所述的基于激光干涉超流氦传热温度场可视化的超导腔缺陷检测装置,其特征在于,所述的超导腔探测装置还包括数据采集控制系统,所述的数据采集控制系统包括压力传感器(8)、温度

液位传感器(13)、控制器(19)和数据采集器(21);其中,压力传感器(...

【专利技术属性】
技术研发人员:包士然李国良胡应璇孙久策欧阳峥嵘邱利民王凯植晓琴
申请(专利权)人:浙江大学
类型:发明
国别省市:

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