發(fā)布時(shí)間：2021-08-14 12:47

　　激光慣性約束核聚變（Inertial Confinement Fusion，簡稱ICF）是當(dāng)今國際可控?zé)岷司圩兊闹饕芯糠较蛑弧CF裝置是一個(gè)大型、復(fù)雜的精密光學(xué)機(jī)械系統(tǒng)，單憑各單元的調(diào)整是無法保證其光束指向性（打靶精度）的，必須在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工程實(shí)施上進(jìn)行全面考慮。精密拼接光柵作為ICF裝置獲得高能激光脈沖的核心部件，其穩(wěn)定性嚴(yán)重影響著光束指向性，因此，研究精密拼接光柵結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性對(duì)保障光束指向性和提高整個(gè)裝置性能有著不可估量的作用。論文從結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性基本原理和衍射光柵特性出發(fā)，結(jié)合ICF裝置壓縮池的具體結(jié)構(gòu)形式，尋找到了影響精密拼接光柵結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要結(jié)構(gòu)特性參數(shù)，給出了提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的具體措施。在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行了精密拼接光柵裝置的原理樣機(jī)設(shè)計(jì)，采用了高穩(wěn)定性的四面體桁架系統(tǒng)作為整個(gè)拼接裝置的支撐，通過基于微分法原理的機(jī)構(gòu)精度設(shè)計(jì)，對(duì)裝置的裝配精度進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，排除了由結(jié)構(gòu)形式產(chǎn)生的誤差放大因素，提高了裝置的精度；應(yīng)用有限元分析方法對(duì)裝置進(jìn)行模態(tài)分析，結(jié)果表明裝置的一階固有頻率不滿足穩(wěn)定性要求，支撐板、豎連桿和斜連桿為穩(wěn)定性薄弱構(gòu)件，從裝置的前十階振型云圖可知，穩(wěn)定性薄弱構(gòu)件表現(xiàn)為... 

【文章來源】：重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

CPA的結(jié)構(gòu)原理圖

圖 1.3 日本 FIREX-1 裝置穩(wěn)定性檢測結(jié)果Fig.1.3 Stability results of Japan FIREX-11.2.2 國內(nèi)的發(fā)展與現(xiàn)狀國內(nèi)對(duì)精密拼接光柵的研究始于 2000 年，趙博等[25]于該年發(fā)表了《衍射光位相拼接的計(jì)算分析》一文，是國內(nèi)較早的拼接光柵方面的研究成果，他通過論推導(dǎo)得出了不同拼接誤差對(duì)應(yīng)的衍射波陣面間的相位差的表達(dá)式，建立了一相位誤差模型，為通過采用拼接方法來獲取大面積光柵提供了理論依據(jù)。左言磊魏曉峰[26]等于 2005 年從惠更斯-菲涅爾原理出發(fā)，建立了該相干疊加場的遠(yuǎn)場數(shù)學(xué)模型，結(jié)果表明，光柵拼接應(yīng)將束間相差控制在遠(yuǎn)小于π的水平上。馬雪梅[2等于 2006 年利用夫瑯禾費(fèi)衍射的方法分析了拼接誤差對(duì)衍射光束空間特性的響，得出角度偏差對(duì)光束遠(yuǎn)場分布的影響可以忽略，而位移偏差（光柵間拼縫前后位移偏差）是影響光束遠(yuǎn)場分布的關(guān)鍵因素。2007 年，左言磊、張曉亮[28][2等研究了拼接光柵的誤差補(bǔ)償原理，并且左言磊等進(jìn)行了基于配對(duì)誤差補(bǔ)償方的拼接光柵壓縮池理論設(shè)計(jì)研究。王逍等[30]從理論上提出了一種離線的實(shí)時(shí)監(jiān)

在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上驗(yàn)證了該方案的正確性，為精密拼接光柵拼接誤方法。2009 年，邵忠喜[31]等研制了一種宏/微結(jié)合雙驅(qū)動(dòng)的少自的光柵拼接裝置，并給出了對(duì)應(yīng)的誤差修正方法和控制算法。]]設(shè)計(jì)了一種大口徑高精度 2×2 陣列光柵拼接結(jié)構(gòu)，采用了模塊計(jì)，保證拼接結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，實(shí)驗(yàn)表明，該裝置可以快速實(shí)時(shí)大于 1 小時(shí)。2011 年，張軍偉[33]等提出了采用高阻尼材料對(duì)拼連接狀態(tài)改進(jìn)，可以減小拼接架的動(dòng)態(tài)響應(yīng)、提高穩(wěn)定時(shí)間，以保持穩(wěn)定 20min，在此時(shí)間內(nèi)相位均方根值為 0.03574×2π

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[6]神光Ⅱ升級(jí)裝置中靶場桁架的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性[J]. 黃宏彪,曾臺(tái)英,張濤,劉志剛,朱健強(qiáng).  強(qiáng)激光與粒子束. 2009(01)
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博士論文
[1]大型固體激光裝置光學(xué)元件結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析研究[D]. 師智全.中國工程物理研究院北京研究生部 2003

碩士論文
[1]精密拼接光柵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析[D]. 申超.重慶大學(xué) 2011



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