System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种高分辨激光聚变热斑测速装置制造方法及图纸_技高网

一种高分辨激光聚变热斑测速装置制造方法及图纸

技术编号:41314809 阅读:6 留言:0更新日期:2024-05-13 14:56
本发明专利技术公开了一种高分辨激光热斑测速装置,至少包括三个周向布置的测速装置,该测速装置包括探测器支架,在探测器支架上由前至后依次安装有探测器、长焦镜头和CCD,且所述CCD位于长焦镜头的正后方,所有的所述测速装置上的所述长焦镜头的光轴均指向同一瞄准靶,在所述测速装置和瞄准靶之间均设置有屏蔽体,所述测速装置数量为三个,三个所述测速装置按三维正交轴排布,该装置从三个特征角度测量聚变热斑发射的中子波形,利用飞行时间法计算出每个特征方向的中子速度,每个特征方向上中子速度等于其本身粒子速度和热斑速度的矢量叠加,通过三个方向的速度值可以计算出热斑运动的矢量速度,实现了多角度、高精度、高分辨的聚变热斑速度测量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及激光聚变热斑测量,具体涉及一种高分辨激光聚变热斑测速装置


技术介绍

1、激光核聚变反应是实现可控聚变能的实现途径之一。在激光核聚变间接驱动试验中激光被转换为x射线对聚变材料进行压缩形成聚变热斑,但是由于压缩不对称性导致材料受力不对称,形成的热斑会产生移动,影响聚变反应的效果。工程技术人员可以通过测量这个微小尺度的热斑移动速度以评估激光核聚变间接驱动试验的状态,但是目前还没有此类型的测速装置。


技术实现思路

1、为解决以上的技术问题,本专利技术提供了一种多角度、高精度、高分辨激光聚变热斑测速装置。

2、其技术方案如下:一种高分辨激光聚变测速装置,其要点在于,至少包括三个周向布置的测速装置,所述测速装置包括探测器支架,在探测器支架上由前至后依次安装有探测器、长焦镜头和ccd相机,且所述ccd相机位于所述长焦镜头的正后方,所有的所述测速装置上的所述长焦镜头的光轴均指向同一瞄准靶,在所述测速装置和瞄准靶之间均设置有屏蔽体。采用以上结构,3个测速装置共同指向待测热斑,分布角度不同,利用探测器去测量不同分布角度的中子脉冲波形,所述长焦镜头和ccd相机组成了双镜头,具有两个成像系统,且长焦镜头的光轴和探测器的机械轴重合,实现双镜头瞄准,其光轴均指向同一瞄准靶,而瞄准靶能够提高瞄准效果,通过精准控制整个探测器支架的瞄准,从而屏蔽体实现屏蔽掉到探测器上的中子辐射,使得该测速装置能够从多角度去测量聚变热斑的速度,实现高精度和高分辨的特点,能够更加有效地评估试验状态。

3、作为优选:所述测速装置数量为三个,三个所述测速装置三个所述测速装置按三维正交轴排布,在x、y、z三轴上分布。采用以上结构,3个测速装置分别从三个不同角度测量聚变热斑发射的中子波形,利用飞行时间法计算出每个特征方向的中子速度,每个特征方向上中子速度等于其本身粒子速度和热斑速度的矢量叠加,通过三个方向的速度值可以计算出热斑运动的矢量速度,实现了多角度测量聚变热斑的速度。

4、作为优选:所述探测器支架包括前端框架和成像安装框架,所述前端框架和所述成像安装框架之间设置连接座,所述前端框架的侧面和后端面均设置有探测器安装口,在所述探测器安装口中分别安装有探测器a和探测器b,所述成像安装框架内沿中心轴通道依次设置有长焦镜头和ccd相机。采用以上结构,所述连接座能够提高探测器支架的前端框架和成像安装框架之间的稳定性,同时分体式设计制造简单,安装方便,在检修时可以把该支架拆开,每支探测器采用不同的量程,不同量程的探测器与示波器相连,共同提供一个宽量程、大动态的中子脉冲测量,两种不同的探测器能够测量不同的两种能量的中子脉冲波形,经过光学校准后探测器的机械轴和长焦镜头的光轴高度重合,长焦镜头能够帮助ccd相机快速、准确的找到目标,在瞄准聚变源的时候,通过长焦镜头对聚变热斑目标成像,将成像移动在镜头的光轴中心即可实现全部探测器的瞄准,能够有效地提高瞄准效果。

5、作为优选:所述探测器由快响应闪烁体和微通道型光电倍增管组成,该探测器后端与示波器相连。采用以上结构,其中微通道型光电倍增管具有低tts的特点,其渡越时间离散很小,其尺寸可以做的很小,具体数据可从后端的示波器读出。

6、作为优选:在所述长焦镜头的两侧设置有镜头固定框架,在所述镜头固定框架的后方沿长焦镜头周向设置保护套,所述保护套靠近所述ccd相机。采用以上结构,能够将长焦镜头固定、保护起来,防止在调节过程中长焦镜头滑落,造成不必要的损失,适应探测器支架多角度的测速方式。

7、作为优选:还包括安装支架,在所述成像安装框架的两侧分别设置调节安装座,所述探测器支架通过所述调节安装座与所述安装支架相连接。采用以上结构,能够实现安装支架与探测器支架连接,能够有效地控制探测器支架的角度、高度和位置等,实现瞄准调节。

8、作为优选:所述安装支架包括屏蔽体,支撑腿和多轴调节机构,所述屏蔽体位于所述安装支架的底部,在所述屏蔽体的上方设置多轴调节机构,所述多轴调节机构与所述支撑腿相连接,在所述支撑腿的顶部设置固定螺栓。采用以上结构,屏蔽体能够屏蔽掉中子辐射,支撑腿对下部的多轴调节机构和探测器支架有支撑、固定作用,固定螺栓能够将安装支架与墙壁固定。

9、作为优选:所述多轴调节机构包括旋转连接座、移动结构、伸缩装置和支撑框架,所述移动结构位于所述移动平台上,在所述移动平台的中心上方设置所述伸缩结构,在其下方设置支撑框架,所述旋转连接座分别与所述支撑框架和所述调节安装座相连接。采用以上结构,能够对探测器支架进行旋转、左右移动及上下移动来调整角度和位置,提高瞄准效果。

10、作为优选:所述瞄准靶由支杆、基准点和瞄准盘三者组成,所述瞄准盘位于所述基准点上方,二者共同位于支杆的一端,试验中所述基准点放置位置与所述聚变热斑一致,所述瞄准盘的法线方向与所述探测器支架放置方向一致。采用以上结构,支杆用于支撑整个结构,基准点用于瞄准靶结构的定位,激光聚变间接驱动试验中基准点放置位置和聚变热斑形成的位置一致,基准点上方放置瞄准盘,用于给探测器支架提供瞄准目标,能够更加方便的去瞄准待测目标,提高瞄准的准确性。

11、与现有技术相比,本专利技术的有益效果:该装置从三个特征角度测量聚变热斑发射的中子波形,利用飞行时间法计算出每个特征方向的中子速度,每个特征方向上中子速度等于其本身粒子速度和热斑速度的矢量叠加,通过三个方向的速度值可以计算出热斑运动的矢量速度,多角度测量出来的热斑速度具有高分辨、高精度的特点。

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【技术保护点】

1.一种高分辨激光聚变热斑测速装置,其特征在于:至少包括三个周向布置的测速装置,所述测速装置包括探测器支架(1),在探测器支架(1)上由前至后依次安装有探测器(5)、长焦镜头(6)和CCD相机(7),且所述CCD相机(7)位于所述长焦镜头(6)的正后方,所有的所述测速装置上的所述长焦镜头(6)的光轴均指向同一瞄准靶(10),在所述测速装置和瞄准靶(10)之间均设置有屏蔽体(9)。

2.根据权利要求1所述高分辨激光聚变热斑测速装置,其特征在于:所述测速装置数量为三个,三个所述测速装置按三维正交轴排布,在X、Y、Z三轴上分布。

3.根据权利要求1所述高分辨激光聚变热斑测速装置,其特征在于:所述探测器支架(1)包括前端框架(2)和成像安装框架(3),在所述前端框架(2)和所述成像安装框架(3)之间设置连接座(11),所述前端框架(2)的侧面和后端面均设置有探测器安装口(4),在所述探测器安装口(4)中分别安装有探测器A(5a)和探测器B(5b),所述成像安装框架(3)内沿中心轴通道(12)依次设置有长焦镜头(6)和CCD相机(7)。

4.根据权利要求3所述高分辨激光聚变测速装置,其特征在于:所述探测器(5)由快响应闪烁体和微通道型光电倍增管组成,该探测器(5)后端与示波器相连。

5.根据权利要求3所述高分辨激光聚变热斑测速装置,其特征在于:在所述长焦镜头(6)的两侧设置有镜头固定框架(13),在所述镜头固定框架(13)的后方沿长焦镜头(6)周向设置保护套(6a),所述保护套(6a)靠近所述CCD(7)相机。

6.根据权利要求1所述高分辨激光聚变热斑测速装置,其特征在于:还包括安装支架(15),在所述成像安装框架(3)的两侧分别设置调节安装座(8),所述探测器支架(1)通过所述调节安装座(8)与所述安装支架(15)相连接。

7.根据权利要求6所述高分辨激光聚变热斑测速装置,其特征在于:所述安装支架(15)包括屏蔽体(9),支撑腿(15a)和多轴调节机构(14),所述屏蔽体(9)位于所述安装支架(15)的底部,在所述屏蔽体(9)的上方设置多轴调节机构(14),所述多轴调节机构(14)与所述支撑腿(15a)相连接,在所述支撑腿(15a)的顶部设置固定螺栓(15b)。

8.根据权利要求7所述高分辨激光聚变热斑测速装置,其特征在于:所述多轴调节机构(14)包括旋转连接座(14a)、移动结构(14c)、伸缩装置(14b)和支撑框架(14e),所述移动结构(14c)位于所述移动平台(14d)上,在所述移动平台(14d)的中心上方设置所述伸缩结构(14b),在其下方设置支撑框架(14e),所述旋转连接座(14a)分别与所述支撑框架(14e)和所述调节安装座(8)相连接。

9.根据权利要求1所述高分辨激光聚变热斑测速装置,其特征在于:所述瞄准靶(10)包括支杆(10a)、基准点(10b)和瞄准盘(10c),所述瞄准盘(10c)位于所述基准点(10b)上方,二者共同位于支杆(10a)的一端,试验中所述基准点(10b)放置位置与所述聚变热斑一致,该瞄准盘(10c)的法线方向与所述探测器支架(1)放置方向一致。

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【技术特征摘要】

1.一种高分辨激光聚变热斑测速装置,其特征在于:至少包括三个周向布置的测速装置,所述测速装置包括探测器支架(1),在探测器支架(1)上由前至后依次安装有探测器(5)、长焦镜头(6)和ccd相机(7),且所述ccd相机(7)位于所述长焦镜头(6)的正后方,所有的所述测速装置上的所述长焦镜头(6)的光轴均指向同一瞄准靶(10),在所述测速装置和瞄准靶(10)之间均设置有屏蔽体(9)。

2.根据权利要求1所述高分辨激光聚变热斑测速装置,其特征在于:所述测速装置数量为三个,三个所述测速装置按三维正交轴排布,在x、y、z三轴上分布。

3.根据权利要求1所述高分辨激光聚变热斑测速装置,其特征在于:所述探测器支架(1)包括前端框架(2)和成像安装框架(3),在所述前端框架(2)和所述成像安装框架(3)之间设置连接座(11),所述前端框架(2)的侧面和后端面均设置有探测器安装口(4),在所述探测器安装口(4)中分别安装有探测器a(5a)和探测器b(5b),所述成像安装框架(3)内沿中心轴通道(12)依次设置有长焦镜头(6)和ccd相机(7)。

4.根据权利要求3所述高分辨激光聚变测速装置,其特征在于:所述探测器(5)由快响应闪烁体和微通道型光电倍增管组成,该探测器(5)后端与示波器相连。

5.根据权利要求3所述高分辨激光聚变热斑测速装置,其特征在于:在所述长焦镜头(6)的两侧设置有镜头固定框架(13),在所述镜头固定框架(13)的后方沿长焦镜头(6)周向设置保护套(6a),所述保护套(6a)靠近所述ccd(7...

【专利技术属性】
技术研发人员:易涛宋仔峰王峰唐琦余波李晶晶刘品阳晏骥蒲昱东
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:

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