[發明專利]激光誘導強脈沖電流注入裝置

有效

• 申請號: 202011444343.9
• 申請日: 2020-12-08
• 公開（公告）號: CN112557713B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 易濤;王峰;陳銘;郭曉東;熊剛;董云松;楊家敏;江少恩
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院激光聚變研究中心
• 主分類號: G01R1/28
• 分類號: G01R1/28;G01R31/00
• 代理公司: 重慶為信知識產權代理事務所(普通合伙) 50216
• 代理人: 王玉杰

本發明公開了一種脈沖電流注入裝置，包括內部形成真空腔室的真空艙；以可拆卸方式安裝于真空艙的金屬片；設置在真空艙內的脈沖激光器，用于提供脈沖激光束輻照金屬片，以產生脈沖電流；注入電流導線一端與金屬片連接，另一端經氣密型射頻轉換接頭延伸至真空艙外；以及用于在測試過程中連接待測單元，并接地的接地導線。本發明能夠通過激光輻射金屬片，誘導產生瞬態強脈沖電流，注入待測單元中，實現對待測單元儀器設備抗輻射能力的檢測，具有峰值功率高、易于實現，電磁兼容性好等優點。

技術領域

本發明涉及一種脈沖電流注入裝置，特別是激光誘導強脈沖電流注入裝置，用于提供瞬態強電流，以檢測儀器設備抗輻射能力。

背景技術

高功率激光裝置上進行的試驗會產生強輻射，儀器和設備在強輻射場下會產生感應電流，進而對儀器和設備運行造成影響。為了評估強輻射輻照導致的脈沖電流對儀器的影響，需要進行工程試驗考核設備的抗干擾能力。

高功率激光裝置強輻射場產生的感應電流具有脈沖持續時間短(幾個ns)，峰值功率高的特點，傳統的電激勵源產生的脈沖電流脈沖寬度較大(十幾個ns)，峰值功率較低，無法有效模擬這種試驗場景。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種激光誘導強脈沖電流注入裝置，能夠產生超短脈沖電流，以便檢測儀器設備在強輻射場下的抗輻射能力。

為實現上述目的，本發明技術方案如下：

一種脈沖電流注入裝置，包括內部形成真空腔室的真空艙；以可拆卸方式安裝于真空艙的金屬片；設置在真空艙內的脈沖激光器，用于提供脈沖激光束輻照金屬片，以產生脈沖電流；注入電流導線一端與金屬片連接，另一端經氣密型射頻轉換接頭延伸至真空艙外；以及用于在測試過程中連接待測單元，并接地的接地導線。

采用以上方案，利用脈沖激光束輻照金屬片，金屬片表面快速離化使電子和離子分離，在極短時間內產生瞬態強脈沖電流注入待測單元中，實現對待測單元儀器設備抗輻射能力的檢測，為儀器設備在強輻射場下抗輻射能力測試提供了解決手段，激光離化在真空腔室內進行，并在大氣環境下進行注入測試，確保高效離化產生超短脈沖電流。

作為優選，所述真空艙通過真空轉接盤連接有隔離艙，所述注入電流導線經氣密型射頻轉換接頭接入隔離艙內，并經由設置在隔離艙上的注入端口延伸至隔離艙外。該結構能夠在進一步提高密封性能的同時，方便系統的安裝，保障設備的緊湊性。

作為優選，所述接地導線經由設置在該隔離艙上的回流端口和接地端子接地，該結構能夠同時實現待測單元和隔離艙的接地，保障設備運行安全。

為便于檢測脈沖電流，位于隔離艙內的注入電流導線上安裝有內部電流取樣器。

為減小強輻射對裝置本身的影響，所述脈沖激光器的控制部分以及裝置的電控部分均設置在隔離艙中。

改變所述金屬片的材料和尺寸，能夠調整所述脈沖電流的波形，以滿足測試需要。

同樣的，調整所述脈沖激光器發射激光的波長和波形參數，也能夠改變產生的脈沖電流的波形。

有益效果：

采用本發明提供的激光誘導強脈沖電流注入裝置，能夠通過激光輻射金屬片，誘導產生瞬態強脈沖電流，注入待測單元中，實現對待測單元儀器設備抗輻射能力的檢測，具有峰值功率高、易于實現，電磁兼容性好等優點。

附圖說明

圖1為本發明激光誘導強脈沖電流注入裝置的示例性結構示意圖；

圖2為圖1所示激光誘導強脈沖電流注入裝置的使用狀態參考圖。

具體實施方式

以下結合實施例和附圖對本發明作進一步說明。