适用于广角VISAR系统的收光元件夹具

专利2025-08-07  13


本技术涉及激光测量,特别是涉及一种适用于广角visar系统的收光元件夹具。


背景技术:

1、随着能源问题日益严峻,和平利用核能可行方案之一是激光聚变,激光聚变过程是一个复杂的内爆压缩过程,多种点火实验表明,辐射驱动的对称性是制约激光聚变增益的关键因素。而探测和分析激光聚变对称性所需的探测手段往往需要极高的时间(~ps)和空间分辨(~μm),近年来广角visar系统被提出,有望可以实现高精度的对称性诊断。

2、广角visar系统是任意反射面速度干涉仪(visar)的进一步发展。通过在激光聚变靶丸内置特制的反射镜,当激光驱动靶丸向心压缩时,靶丸内腔向心运动,此时探针激光由于多普勒效应频率会发生变化,以此携带有速度信息的多普勒光束经由标准具延迟与不同时刻的探针激光形成干涉,通过条纹相机记录并判断干涉条纹的移动情况可以获取3维球腔内表面的速度信息。

3、然而由于内置的反射镜通常是椭球或抛物面的弯曲面镜,会使得探测得到像面弯曲,因此需要在条纹相机前设置异形光线面板或传像束,实现对曲面像面由曲转直,这样的光学元件是特制的,需要采用相应的夹具稳定夹持,才能有效记录3维球腔内表面的速度信息。


技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种适用于广角visar系统的收光元件夹具,能够稳定夹持特制的光学元件,实现对曲面像面由曲转直,条纹相机能够有效记录3维球腔内表面的速度信息。

2、一种适用于广角visar系统的收光元件夹具,关键在于,包括有连接板、x\y\z三轴调节系统、收光元件夹持机构;

3、所述x\y\z三轴调节系统固定在所述连接板上,并且所述x\y\z三轴调节系统上方连接有收光元件夹持机构;

4、所述收光元件夹持机构包括有固定框、上夹持环、下夹持环;

5、所述上夹持环通过弹簧与所述固定框上端两角相连,所述下夹持环通过弹簧与所述固定框下端两角相连,所述上夹持环与所述下夹持环通过螺栓拼接组成夹持环;所述上夹持环和所述下夹持环内贴有第一毛毡;

6、所述固定框通过螺栓固定在所述x\y\z三轴调节系统上。

7、连接板主要用于连接夹具与光学平台,在调整好安装位置之后,固定在光学平台上,实现对适用于广角visar系统的收光元件夹具的稳定连接。x\y\z三轴调节系统可以自由调节收光元件夹持机构的位置,使光学元件处于最合适的位置,最好的起到使曲面像面由曲转直的作用,让条纹相机能够有效记录3维球腔内表面的速度信息。

8、固定框主要用于给上\下夹持环提供稳定平台。弹簧用于连接上\下夹持环和固定框,采用这种柔性的弹簧,方便将夹持的异形光纤面板或光纤传像束贴于条纹相机口,实现对像的转换。上\下夹持环之间采用螺栓连接,一方面可直接夹持收光元件,另一方面可夹持转换夹具,实现对不同尺寸、不同形状的收光元件的有效夹持。毛毡贴于夹持环内表面,便于保护收光元件不被磨损损坏。

9、所述收光元件夹持机构还包括有转换夹具,所述转换夹具由两半柱状体组成,拼合之后的外径与所述上夹持环和所述下夹持环组成的夹持环内径相一致;所述转换夹具沿轴向开有柱型孔或方形孔;所述转换夹具柱型孔或方形孔内壁粘贴有毛毡。

10、在收光过程中,不同尺寸靶丸需要采用不同的收光元件进行像转换,为此在原有夹持环的基础上夹持根据光学元件实际具体尺寸和形状进行制作的转换夹具,提高适用于广角visar系统的收光元件夹具的实用性,也满足了收光元件的特殊性。

11、所述x\y\z三轴调节系统包括x轴移动平台、y轴移动平台和z轴调节装置;

12、所述x轴移动平台与所述y轴移动平台上下叠装,并还固定在所述z轴调节装置上。

13、x\y\z三轴调节系统采用高精度的三轴平移台串联,可以调节夹具平台x\y\z三个方向的精确位置,可以将收光元件精调至与条纹相机配好良好的位置,用于获取清晰图像。

14、所述x轴移动平台和所述y轴移动平台通过转动调节把手实现x轴和y轴上的位移调节,并且该调节把手上刻有精确刻度;

15、所述z轴调节装置包括有两组对称分布的支撑臂组件;所述支撑臂组件包括两个支撑臂,两个所述支撑臂中心铰接且呈x形交叉状;两组所述支撑臂组件的铰接处通过同一轴连接,两组所述支撑臂组件之间同侧的端头通过连接组件相连接;

16、所述连接组件包括第一上端连接件、第一下端连接件、第二上端连接件和第二下端连接件;所述第二上端连接件和第二下端连接件分别固定在顶板一端和底板一端,并且所述第二上端连接件和与所述第二下端连接件对称;所述底板上方固定有第一滑轨,所述第一上端连接件上方开一个与第一滑轨宽度一致的凹槽,所述第一上端连接件凹槽与所述第一滑轨相适应;所述顶板下方固定有第二滑轨,所述第一下端连接件下方开一个与第二滑轨宽度一致的凹槽,所述第一下端连接件凹槽与所述第二滑轨相适应;

17、所述顶板侧面还固定有锁死组件,所述锁死组件从正面开有第一圆孔,所述第一上端连接件从正面也开有第二圆孔;长轴经第一圆孔和第二圆孔贯穿所述锁死组件和所述第一上端连接件,所述长轴(2-1-11)和所述第一圆孔螺纹连接;

18、所述锁死组件从侧面还开有第三圆孔,短轴通过第三圆孔抵住所述长轴,所述短轴和所述第三圆孔螺纹连接。

19、该z轴调节装置选用了剪叉式结构,该剪叉式结构不仅伸缩性好、稳定性强,而且结构简单便于装配。同时在该剪叉式结构上设置了锁死装置,可以让该剪叉式结构长时间保持在某以伸展状态,避免了条纹相机在记录3维球腔内表面的速度信息时突然移动。

20、有益效果:能够稳定夹持特制的光学元件,实现对曲面像面由曲转直,使条纹相机能够有效记录3维球腔内表面的速度信息。



技术特征:

1.一种适用于广角visar系统的收光元件夹具,其特征在于,包括有连接板(1)、x\y\z三轴调节系统(2)、收光元件夹持机构(3);

2.根据权利要求1所述适用于广角visar系统的收光元件夹具,其特征在于,

3.根据权利要求1所述适用于广角visar系统的收光元件夹具,其特征在于,

4.根据权利要求3所述适用于广角visar系统的收光元件夹具,其特征在于,


技术总结
本技术公开了一种适用于广角VISAR系统的收光元件夹具,关键在于,包括有连接板、X\Y\Z三轴调节系统、收光元件夹持机构;所述X\Y\Z三轴调节系统固定在所述连接板上,并且所述X\Y\Z三轴调节系统上方连接有收光元件夹持机构;所述收光元件夹持机构包括有固定框、上夹持环、下夹持环;所述上夹持环通过弹簧与所述固定框上端两角相连,所述下夹持环通过弹簧与所述固定框下端两角相连,所述上夹持环与所述下夹持环通过螺栓拼接组成夹持环;所述上夹持环和所述下夹持环内贴有第一毛毡;所述固定框通过螺栓固定在所述X\Y\Z三轴调节系统上。有益效果:能够稳定夹持特制的光学元件,实现对曲面像面由曲转直,使条纹相机能够有效记录3维球腔内表面的速度信息。

技术研发人员:张青,吴宇际,余文力,王涛,陈旭丹,王国亮,沈瑞强,刘欣,郭婉肖,张小宁
受保护的技术使用者:中国人民解放军火箭军工程大学
技术研发日:20231129
技术公布日:2024/7/25
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