[發(fā)明專(zhuān)利]一種激光內(nèi)爆診斷系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910014052.7
• 申請(qǐng)日: 2019-01-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109459779B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李晉;王峰;楊志文;胡昕;劉慎業(yè);楊品;董建軍;黎宇坤;張興;楊正華;梁志遠(yuǎn);陳銘;李穎潔
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)工程物理研究院激光聚變研究中心
• 主分類(lèi)號(hào): G01T1/16
• 分類(lèi)號(hào): G01T1/16
• 代理公司: 中國(guó)工程物理研究院專(zhuān)利中心 51210
• 代理人: 翟長(zhǎng)明;韓志英

本發(fā)明公開(kāi)了一種激光內(nèi)爆診斷系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括濾片、雙通道X射線成像系統(tǒng)和雙通道X射線條紋相機(jī)。雙通道X射線條紋相機(jī)包括雙通道X射線掃描變像管、光纖錐、像增強(qiáng)器和圖像記錄系統(tǒng)。雙通道X射線掃描變像管包含多組電子聚焦系統(tǒng)和掃描偏轉(zhuǎn)電極，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)X射線的雙掃速探測(cè)。激光內(nèi)爆物理實(shí)驗(yàn)中靶丸壓縮的全過(guò)程由慢掃速通道測(cè)量，而靶丸聚心內(nèi)爆過(guò)程由快掃速通道測(cè)量。本發(fā)明的激光內(nèi)爆診斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，動(dòng)態(tài)范圍大，既可以對(duì)激光內(nèi)爆物理實(shí)驗(yàn)中靶丸壓縮的全過(guò)程進(jìn)行測(cè)量，也可以同時(shí)對(duì)需要細(xì)致研究的靶丸聚心內(nèi)爆過(guò)程進(jìn)行高時(shí)間分辨測(cè)量，在激光慣性約束聚變內(nèi)爆物理實(shí)驗(yàn)研究中具有廣闊應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于激光聚變研究領(lǐng)域和X射線探測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種激光內(nèi)爆診斷系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在激光慣性約束聚變內(nèi)爆物理實(shí)驗(yàn)研究中，對(duì)靶丸的壓縮過(guò)程進(jìn)行精密探測(cè)是十分重要的研究?jī)?nèi)容。通過(guò)對(duì)靶丸壓縮過(guò)程的診斷，可以獲得內(nèi)爆速度、殼層剩余質(zhì)量、內(nèi)爆聚心時(shí)刻等關(guān)鍵物理信息。然而，隨著激光聚變研究的發(fā)展，會(huì)采用幾十納秒的長(zhǎng)脈沖激光驅(qū)動(dòng)壓縮靶丸，而靶丸聚心內(nèi)爆的時(shí)間過(guò)程只有幾百皮秒。為進(jìn)一步理解激光驅(qū)動(dòng)靶丸內(nèi)爆的物理過(guò)程，需要在同一發(fā)次診斷中既獲得靶丸的全時(shí)間變化過(guò)程，又獲得靶丸聚心內(nèi)爆時(shí)間段內(nèi)的快速變化過(guò)程。這對(duì)校驗(yàn)理論模型程序和最終實(shí)現(xiàn)內(nèi)爆點(diǎn)火都十分重要。

通常采用成像系統(tǒng)配合X射線條紋相機(jī)[劉慎業(yè)，楊國(guó)洪，張繼彥等.?強(qiáng)激光與粒子束.?23,12(2011)]的診斷系統(tǒng)對(duì)激光內(nèi)爆過(guò)程進(jìn)行診斷。但這種診斷系統(tǒng)只能選擇單一掃速對(duì)待測(cè)信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。為觀察全時(shí)間內(nèi)靶丸的變化過(guò)程只能選擇時(shí)間窗口較長(zhǎng)的慢掃速檔，此時(shí)系統(tǒng)的時(shí)間分辨為幾百皮秒，將不能對(duì)靶丸聚心內(nèi)爆過(guò)程進(jìn)行高時(shí)間分辨測(cè)量；而為對(duì)靶丸聚心內(nèi)爆過(guò)程進(jìn)行高時(shí)間分辨測(cè)量只能選則具有高時(shí)間分辨的快掃速檔，此時(shí)的測(cè)量時(shí)間窗口將只有幾百皮秒到幾納秒，又不能獲得靶丸變化的全部過(guò)程。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種激光內(nèi)爆診斷系統(tǒng)。

本發(fā)明的激光內(nèi)爆診斷系統(tǒng)，其特點(diǎn)是：所述的系統(tǒng)包括沿z軸方向順序排列的濾片、雙通道X射線成像系統(tǒng)和雙通道X射線條紋相機(jī)；

所述的雙通道X射線成像系統(tǒng)包括沿y軸方向順序排列的成像系統(tǒng)Ⅰ和成像系統(tǒng)Ⅱ；

所述的雙通道X射線條紋相機(jī)包括沿z軸方向順序排列的雙通道X射線掃描變像管、光纖錐、像增強(qiáng)器和圖像記錄系統(tǒng)；

所述的雙通道X射線掃描變像管包括沿z軸方向順序排列的光陰極狹縫板、光陰極、聚焦電極組件、偏轉(zhuǎn)電極組件、隔離板與熒光屏；

所述的聚焦電極組件包括柵極Ⅰ、柵極Ⅱ、時(shí)間方向預(yù)聚焦電極Ⅰ、時(shí)間方向預(yù)聚焦電極Ⅱ、時(shí)間方向預(yù)陽(yáng)極Ⅰ、時(shí)間方向預(yù)陽(yáng)極Ⅱ、電四極透鏡Ⅰ和電四極透鏡聚焦Ⅱ、時(shí)間方向主陽(yáng)極Ⅰ、時(shí)間方向主陽(yáng)極Ⅱ、時(shí)間方向主聚焦電極Ⅰ、時(shí)間方向主聚焦電極Ⅱ、陽(yáng)極孔電極Ⅰ、陽(yáng)極孔電極Ⅱ；

所述的偏轉(zhuǎn)電極組件包括沿y軸方向偏轉(zhuǎn)電極電極Ⅰ和偏轉(zhuǎn)電極Ⅱ；

所述的光陰極狹縫板包括沿y軸方向順序排列的光陰極狹縫Ⅰ和光陰極狹縫Ⅱ，光陰極狹縫Ⅰ和光陰極狹縫Ⅱ的狹縫方向沿x軸方向；

所述的柵極Ⅰ和柵極Ⅱ的中心位置處分別狹縫Ⅲ和狹縫Ⅳ?，狹縫Ⅲ和狹縫Ⅳ?的狹縫方向沿x軸方向；

所述的陽(yáng)極孔電極Ⅰ和陽(yáng)極孔電極Ⅱ的中心位置分別有狹縫Ⅴ和狹縫Ⅵ，狹縫Ⅴ和狹縫Ⅵ的狹縫方向沿x軸方向；

所述的光陰極狹縫Ⅰ、柵極Ⅰ、時(shí)間方向預(yù)聚焦電極Ⅰ、時(shí)間方向預(yù)陽(yáng)極Ⅰ、電四極透鏡Ⅰ、時(shí)間方向主陽(yáng)極Ⅰ、時(shí)間方向主聚焦電極Ⅰ、陽(yáng)極孔電極Ⅰ和偏轉(zhuǎn)電極電極Ⅰ的中心位于沿z軸方向的一條直線上；

所述的光陰極狹縫Ⅱ、柵極Ⅱ、時(shí)間方向預(yù)聚焦電極Ⅱ、時(shí)間方向預(yù)陽(yáng)極Ⅱ、電四極透鏡Ⅱ、時(shí)間方向主陽(yáng)極Ⅱ、時(shí)間方向主聚焦電極Ⅱ、陽(yáng)極孔電極Ⅱ和偏轉(zhuǎn)電極Ⅱ的中心位于沿z軸方向的另一條平行的直線上；