模拟靶定位装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于激光核聚变靶室诊断设备的模拟靶定位装置，该模拟靶定位装置包括模拟靶、送靶杆、第一直线定位轴承以及直线电机；第一直线定位轴承套接于送靶杆上；直线电机驱动送靶杆并沿直线电机的轴向在第一直线定位轴承内做伸缩运动；送靶杆和模拟靶活动连接。本发明专利技术提供了一种能够沿轴向稳定流畅伸缩、对诊断设备的理论目标位置进行高精度位置指示的模拟靶定位装置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种精密定位装置，尤其涉及一种用于激光核聚变靶室诊断设备的模拟靶定位装置。
技术介绍
激光核聚变是目前普遍采用的一种人工可控核聚变，它在民用和军事上都具有十分重大的研究意义为人类探索一种取之不尽的清洁核能源；用来研制“干净”(无放射污染)的核武器、发展高能激光武器；部分替代核实验。因此，激光核聚变受到世界各核大国的高度重视，从20世纪70年代后半叶开始， 俄、美、日、法、中、英等国相继开始高功率激光驱动器的研制。美国在此领域的研究处于领先地位，并于2009年正式建成包含192路的超大型激光驱动装置“NIF”，并于2010年成功点火；法国正在建设的MLF包含240路激光；日本也在酝酿建造大型激光驱动器，并计划在 2015-2020年间完成可应用于发电的基础技术研究。中国也建立了一系列的激光驱动装置 (星光系列、神光系列等)，目前正在建设的国内最大的激光驱动装置“神光-III”包含48路激光。目前，在国内激光驱动装置上进行了大量的打靶实验，研制了一系列的诊断设备， 用于打靶过程中各种参数的诊断、测量。然而实验用的靶丸直径仅为200微米，各种诊断设备在安装时必须精确瞄准这样一个微小的目标，但对很多设备来说，这是很难做到的。譬如 X光探测设备、中子产额探测设备等等，只有在打靶的瞬间才会产生X光、中子，打靶前设备无法看见目标。目前国内激光核聚变靶室采用的瞄准方法主要有经纬仪瞄准，双光束交汇瞄准， 双镜头瞄准。经纬仪瞄准是以经纬仪中的“十字刻划线”为基准，将“目标”、“成像元件”、“探测元件”调整在一条直线上。一方面，经纬仪的瞄准精度较低(几十到几百微米)，尤其是对于远距离的物体精度更低；另一方面，经纬仪实现了直线对准，却无法判断设备距离目标的远近。双光束瞄准是在设备的两侧对称地架设两束光，通过调整，使两束光在设备的理想目标位置实现交汇。在设备安装时，只要把两光束的交汇点调到“目标”位置，即实现了设备的定位安装。这种瞄准方法避免了经纬仪瞄准无法判断设备距离目标远近的缺陷，但由于交汇处光斑大小的限制，使得这种方法瞄准精度不会很高(一般为几百微米)，并且在设备安装时，真实的“目标”靶必须撤离，取而代之的是一个“合作屏”，以接收双光束，而“合作屏”的精确安装本身就是另一个难题。双镜头瞄准是在设备的两侧对称地架设两个成像系统，通过调整，使得两个成像系统的光轴的交汇点恰好位于诊断设备的理想“目标”位置处，并预先对两个成像系统在各自CCD靶面上的像点位置进行标定。在设备安装时，只要“目标”经镜头所成的像点分别进入CCD靶面预先标定的位置，就实现了设备的定位安装。这种瞄准方法的精度也不很高为了便于发现“目标”靶，成像系统的视场范围需要适当扩大，这样“目标”在CXD靶面上的像点就很小O00微米的目标，在CCD上的像约占据几十个像素)，瞄准精度只能达到几十到十几微米。在高精度瞄准时，必须附加大视场镜头帮助寻找目标。然而，国内目前试验用靶丸尺寸较小——典型的为200微米，一切诊断设备在安装时，都要瞄准这样一个微小的目标。但目前诊断设备的安装都存在一个共性的问题，即要把设备高精度地安装在最佳的诊断位置非常困难。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中存在的上述技术问题，本专利技术提供了一种能够沿轴向稳定流畅伸缩、对诊断设备的理论目标位置进行高精度位置指示的模拟靶定位装置。本专利技术的技术解决方案是本专利技术提供了一种模拟靶定位装置，其特殊之处在于 所述模拟靶定位装置包括模拟靶、送靶杆、第一直线定位轴承以及直线电机；所述第一直线定位轴承套接于送靶杆上；所述直线电机驱动送靶杆并沿直线电机的轴向在第一直线定位轴承内做伸缩运动；所述送靶杆和模拟靶活动连接。上述模拟靶定位装置还包括第二直线定位轴承；所述第一直线定位轴承和第二直线定位轴承依次套接于送靶杆上；所述直线电机驱动送靶杆并沿直线电机的轴向在第一直线定位轴承和第二直线定位轴承内做伸缩运动。上述模拟靶定位装置还包括用于调整模拟靶定位装置位置的调节机构；所述调节机构包括支撑架以及设置于模拟靶定位装置尾部的调节器；所述支撑架设置于第一直线定位轴承和第二直线定位轴承之间并套接于送靶杆上。上述调节器包括调节支撑座以及螺钉；所述调节支撑座套接于送靶杆上；所述螺钉设置于调节支撑座上，并穿过支撑座伸向送靶杆。上述螺钉是三个；所述三个螺钉平均分布于调节支撑座外周。上述支撑架是球面关节。上述送靶杆和模拟靶是卡接、螺纹连接或通过模拟靶更换机构活动连接。上述送靶杆和模拟靶通过模拟靶更换机构活动连接时，所述模拟靶更换机构包括压盖；所述送靶杆的端部设置有模拟靶夹持座，所述模拟靶夹持座的端部设置有缝隙，形成两片夹持片；所述模拟靶伸入模拟靶夹持座中；所述压盖压迫夹持片并卡接或螺纹连接于模拟靶夹持座上。上述直线电机是直线步进电机。本专利技术的优点是1、模拟靶轴向伸缩。本专利技术所提供的模拟靶定位装置中通过直线步进电机的电机杆带动送靶杆进行前后轴向的运动，模拟靶装在送靶杆前端，从而实现了模拟靶的伸出、缩回。2、能使模拟靶的指向迅速调节。本专利技术所提供的模拟靶定位装置中的直线电机、 送靶杆、模拟靶等一系列内部部件都装在一个外壳内部，因此，对这个外壳进行指向调节， 就带动了内部部件一起实现调节。外壳的指向调节机构采用无间隙球面关节，将外壳前端固定在关节内，使外壳可以绕关节任意摆动。将外壳后端插入调节支撑座用调节螺钉对外壳后端进行调节，使用非常方便。3、定位精度更高。本专利技术所提供的模拟靶定位装置的采用的无间隙球面关节、可消间隙直线轴承保证了模拟靶高稳定性、流畅的运动；调节器和3微米步长精度的直线电机保证了模拟靶精确定位；直线电机的步长精度保证了模拟靶伸缩功能具有很高的复位精度。附图说明图1为本专利技术所提供的模拟靶定位装置结构示意图；图2为本专利技术所提供的模拟靶定位装置模拟靶缩回时结构示意图；图3为本专利技术所提供的模拟靶定位装置模拟靶伸出时结构示意图；图4为本专利技术所提供的模拟靶更换机构结构示意图。具体实施方式参见图1、图2和图3，本专利技术提供了一种模拟靶定位装置，包括送靶杆11、与送靶杆11相连的直线步进电机4以及设置在送靶杆11端部的模拟靶12，模拟靶12、送靶杆11 以及与送靶杆11相连的直线电机4共同设置于可容纳其的外壳3内部。除此之外，本专利技术所提供的模拟靶定位装置还包括设置于外壳3上的模拟靶定位调节机构，该调节机构可以是调节螺钉8或球面关节7，当本专利技术通过调节支撑座2设置时， 其可以通过设置在外壳3上的调节螺钉8对其或通过球面关节7进行调整，使其迅速达到准确定位的的目的。本专利技术所提供的模拟靶定位装置安装于诊断设备的前端，它具有一个携带模拟靶 12的自动伸缩机构，能够使模拟靶自动伸出、缩回。模拟靶12针尖上有一个直径200微米的靶球，在诊断设备离线调试时，通过模拟靶定位装置自身的调节，使伸出的靶球刚好位于诊断设备的最佳诊断目标位置。这样，伸出的靶球就代表了诊断设备的最佳诊断目标位置。诊断设备安装时，操作人员通过调节诊断设备的位置，将伸出的靶球送入真实目标靶，也就是核聚变试验用靶的位置，就意味着诊断设备找到了最佳的诊断位置，模拟靶定位装置完成使命，自动缩回模拟靶球。模拟靶定位装置使设备的轴向定位精度达到3微米，指向定位精度达到5微米， 高精度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模拟靶定位装置，其特征在于所述模拟靶定位装置包括模拟靶、送靶杆、第一直线定位轴承以及直线电机；所述第一直线定位轴承套接于送靶杆上；所述直线电机驱动送靶杆并沿直线电机的轴向在第一直线定位轴承内做伸缩运动；所述送靶杆和模拟靶活动连接。2.根据权利要求1所述的模拟靶定位装置，其特征在于所述模拟靶定位装置还包括第二直线定位轴承；所述第一直线定位轴承和第二直线定位轴承依次套接于送靶杆上；所述直线电机驱动送靶杆并沿直线电机的轴向在第一直线定位轴承和第二直线定位轴承内做伸缩运动。3.根据权利要求2所述的模拟靶定位装置，其特征在于所述模拟靶定位装置还包括用于调整模拟靶定位装置位置的调节机构；所述调节机构包括支撑架以及设置于模拟靶定位装置尾部的调节器；所述支撑架设置于第一直线定位轴承和第二直线定位轴承之间并套接于送靶杆上。4.根据权利要求3所述的模拟靶定位装置，其特征在于所述调节器...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫亚东，齐文博，何俊华，白秋菊，
申请(专利权)人：中国科学院西安光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：