激光核聚變系統(tǒng)大口徑高精度反射鏡鏡架設(shè)計的研究.pdf

1、大口徑高精度反射鏡主要應(yīng)用于空間光學(xué)領(lǐng)域，其目的是提高空間光學(xué)儀器的地面分辨率，其研究內(nèi)容主要集中在如何減輕反射鏡質(zhì)量，提高反射鏡的輕量化率，同時又能減小反射鏡鏡面變形，保證所要求的光學(xué)性能。而其另一重要用途是應(yīng)用于慣性約束聚變領(lǐng)域，以提供高能激光傳輸通道，從而提高慣性約束聚變的輸出功率。 目前，國內(nèi)外慣性約束聚變的研究都還處于實驗室研究階段，但其輸出功率量級不斷提高，并取得了一系列重要的靶物理研究成果。在這個多種學(xué)科、多種技術(shù)

2、綜合集成的系統(tǒng)中，光束傳輸過程長，轉(zhuǎn)換級數(shù)多，以極高精度聚焦到微型聚變靶丸上，瞄準(zhǔn)精度超過1.5″。因此對整個系統(tǒng)的機械結(jié)構(gòu)有嚴(yán)格的要求，尤其是對靶場系統(tǒng)的要求。靶場需多臺大口徑的伺服反射鏡，既要保證激光傳輸過程的的質(zhì)量，而且要以不同的角度分布安放在桁架上，反射鏡和桁架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和調(diào)整精度都要滿足秒級要求。因此，較小的波前畸變和精密調(diào)整的實現(xiàn)是ICF用大口徑高精度反射鏡設(shè)計中需要解決的兩個關(guān)鍵技術(shù)問題。利用CAD/CAE軟件，通過建立

3、幾何模型、裝配模型、有限元模型，對ICF用大口徑高精度反射鏡設(shè)計中關(guān)鍵技術(shù)進行研究，并通過虛擬設(shè)計從理論上證明工程上的可行性，可以為工程設(shè)計、制造提供指導(dǎo)。 本文研究的內(nèi)容包括：①介紹了大口徑高精度反射鏡的應(yīng)用和研究動態(tài)。②對國內(nèi)外ICF系統(tǒng)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢作了簡要介紹，并對某型ICF原型裝置用陣列腔鏡和傳輸反射鏡的工作特點和技術(shù)特點進行了分析。③對該系列反射鏡支撐方案進行了研究。反射鏡采用單框架式、三點支撐調(diào)整結(jié)構(gòu)實現(xiàn)兩維角度