[發明專利]可用激光破膜激波管驅動段端蓋裝置及激光輔助破膜方法

有效

• 申請號: 201911371982.4
• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN111069766B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 張大有;白天;孫鳳舉;閆磊;焦鑫鑫;武東健;孟祥軍
• 申請（專利權）人: 北京航天計量測試技術研究所;中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: B23K26/046
• 分類號: B23K26/046;B23K26/0622;B23K26/064;B23K26/70
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了可用激光破膜激波管驅動段端蓋裝置及激光輔助破膜方法，涉及動態壓力計量技術領域。該方案包括預置有窄脈寬巨脈沖激光；在高壓室一側安裝用于上述激光聚焦的聚焦透鏡；在外界激光器一側安裝另一用于上述激光聚焦的聚焦透鏡，以使高壓室后端面的膜片上產生足夠量級的功率密度實現物理破膜；還包括端蓋，端蓋用于對高壓室前端面的緊固密封；每個聚焦透鏡通過透鏡壓圈固定于透鏡調整部件內；透鏡調整部件旋轉裝入端蓋內，通過調節旋進距離，實現對焦距、聚焦光斑大小的控制，進而實現對不同厚度膜片的有效破膜，也可以對破膜面積大小進行控制，采用本發明的方案，能夠實現破膜壓力的高精度控制。

技術領域

本發明涉及動態壓力計量技術領域，尤其涉及可用激光破膜激波管驅動段端蓋裝置及激光輔助破膜方法。

背景技術

目前，激波管是一種經典的階躍壓力發生裝置，用于對動態壓力進行校準。用于低真空壓力傳感器動態特性校準的激波管能提供10kPa～1.5Mpa的階躍壓力，階躍壓力上升時間小于1μs，平臺時間大于4ms。激波管主體結構由高壓室和低壓室構成，高壓室內充入高壓氣體，低壓室內充入低壓氣體，中間由膜片隔開。膜片破裂后，管道中形成激波，得到階躍壓力。破膜是形成激波的前提，如果采用自然破膜方式，加工工藝決定了膜片厚度和均勻性很難得到保證，幾乎不可能實現兩次以上破膜壓力相同的情況，產生的誤差對低階躍壓力的影響很大。可行的方法是采用輔助破膜方式，輔助破膜機構的設計是實現低真空低階躍壓力的關鍵技術問題。

鑒于此，迫切需要對輔助破膜機構進行設計。

公開于該背景技術部分的信息僅僅旨在加深對本發明的總體背景技術的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域技術人員所公知的現有技術。

發明內容

本發明的目的在于使用激光作為輔助破膜方式，以發明一種可調節透鏡焦距的激波管驅動段端蓋裝置用于激光聚焦，實現破膜壓力的高精度控制。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

本發明提供的一種可用激光破膜激波管驅動段端蓋裝置，包括預置有窄脈寬巨脈沖激光；

在高壓室一側安裝用于上述激光聚焦的聚焦透鏡；

在外界激光器一側安裝另一用于上述激光聚焦的聚焦透鏡，以使高壓室后端面的膜片上產生足夠量級的功率密度實現物理破膜；

還包括端蓋，所述端蓋用于對高壓室前端面的緊固密封；

每個所述聚焦透鏡通過透鏡壓圈固定于透鏡調整部件內；

所述透鏡調整部件旋轉裝入所述端蓋內，通過調節旋進距離，實現對焦距、聚焦光斑大小的控制，進而實現對不同厚度膜片的有效破膜，也可以對破膜面積大小進行控制。

在上述任一技術方案中，進一步地，所述端蓋依次通過螺栓、墊圈與高壓室進行緊固密封。

在上述任一技術方案中，進一步地，所述螺栓的尾端通過螺母與所述高壓室固定。

在上述任一技術方案中，進一步地，還包括窗口鏡，所述窗口鏡通過壓緊件旋緊固定于所述端蓋上。

在上述任一技術方案中，進一步地，所述高壓室后端面還設置有低壓室，所述高壓室與所述低壓室之間設置有夾膜段，所述膜片固定于所述夾膜段。

在上述任一技術方案中，進一步地，所述端蓋采用法蘭盤式結構。

在上述任一技術方案中，進一步地，所述端蓋的前端設置有用于放置所述透鏡調整部件的第一凹槽所述端蓋的中心設置有用于安裝所述窗口鏡的第二凹槽，所述端蓋的后端設置有用于安裝所述壓緊件的第三凹槽，所述第一凹槽、所述第二凹槽、所述第三凹槽貫通設置；所述端蓋的近邊緣處對稱設置有用于所述螺栓穿過的第一過孔。