[实用新型]激光聚变靶场光学诊断设备的保护玻璃自动更换装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种自动机械装置，尤其涉及一种应用于激光聚变靶场的光学诊断设备的保护玻璃自动更换装置。

背景技术

激光核聚变是目前普遍采用的一种人工可控核聚变，它在民用和军事上都具有十分重大的研究意义，受到世界各核大国的高度重视。从20世纪70年代后半叶开始，俄、美、日、法、中、英等国相继开始高功率激光驱动器的研制。美国在此领域的研究处于领先地位，先后建立了Shiva、Nova、Beamlet、Omage等激光驱动装置，并于2009年正式建成包含192路的超大规模激光驱动装置“NIF”。中国也建立了一系列的激光驱动装置(星光系列、神光系列等)，2015年完成建设的国内最大的激光驱动装置“神光－Ⅲ”包含48路激光。

如此庞大的驱动装置的正常运行难度是极大的，数以万计的零部件，任何一个出现故障、损坏都将影响系统运行。通常，一年中每轮实验中间需要很长时间(可能几个月)来进行系统维护。因此，如何在设备处于最佳状态时抓紧时机提高装置运行效率成为非常迫切的问题。美国NIF装置正常运转时，每天可以打靶20发；而国内有些驱动装置正常运转时每天只能打靶3～5发。激光聚变是一个十分复杂的物理过程，需要进行大量的实验研究进行理论模型验证、完善。在很大程度上，打靶的效率直接影响我国激光聚变研究的进程。

在激光聚变靶场有很多光学诊断设备，它们深入真空靶室内部，近距离观察聚变靶丸，探索打靶过程中各种物理奥秘。但是，光学元件很容易受到打靶碎片的损伤，通常在光学系统最前面用一块耐辐射的平行平板玻璃窗进行防护。这些保护玻璃在经历了1发实验之后，其表面通常也会遍体鳞伤，其通光性大为降低，严重影响光学诊断设备的正常使用，必须打开真空更换保护玻璃。靶室体积较大，放真空和抽真空将耗去大量的时间。

实用新型内容

为提高保护玻璃的更换速度，本实用新型提供了激光聚变靶场的光学诊断设备的保护玻璃自动更换装置。

本实用新型的技术方案是：

激光聚变靶场光学诊断设备的保护玻璃自动更换装置，其特殊之处在于：

包括安装基架、第一链传动机构、驱动电机和防护板；所述安装基架能够套装在所述光学诊断设备的前端镜头外；所述第一链传动机构包括固定安装在所述安装基架上端面上的多个第一链轮以及绕装在所述多个第一链轮外的第一传送链；

所述第一传送链整体呈多边形，其上设置有多个第一悬挂座，每个第一悬挂座上均悬挂安装有一个保护玻璃组件；多个保护玻璃组件间隔分布且位于所述安装基架的外侧；

所述驱动电机安装在所述安装基架上，用于驱动所述多个第一链轮中的其中一个转动；

所述防护板固定安装在所述安装基架上，用于阻挡打靶过程中从所述光学诊断设备的前方靶点飞出的碎片。

基于上述基本技术方案，本实用新型还作出以下优化和/或限定：

为了提高保护玻璃组件运送的平稳性，上述保护玻璃自动更换装置还包括第二链传动机构、和驱动连杆；所述第二链传动机构包括固定安装在所述安装基架下端面上的与所述第一链轮相匹配的多个第二链轮以及绕装在所述多个第二链轮外的第二传送链；所述第二传送链上设置有与所述第一悬挂座相匹配的用于固定所述保护玻璃组件的多个第二悬挂座；所述驱动连杆竖直设置，驱动连杆的上部与其中一个第一链轮固连，下部与其中一个第二链轮固连；所述驱动连杆被所述驱动电机驱动。

为了降低保护玻璃组件的输送速度，提高保护玻璃组件更换的可控性，上述保护玻璃自动更换装置还包括驱动齿轮和减速齿轮；驱动齿轮与驱动电机固连，驱动齿轮与减速齿轮啮合，减速齿轮与驱动连杆固连。

上述第一传送链整体呈四边形时，装置整体体积最小，结构最紧凑，适合于空间受限的场合。

进一步地，上述保护玻璃组件包括玻璃片、玻璃框、玻璃压板以及底框；玻璃片通过玻璃压板固定于玻璃框内；所述玻璃框和所述底框上分别设置有相互配合限位固定装置的限位固定装置；所述底框的端面上设置有两个固定孔；两个固定孔分别与所述第一悬挂座和所述第二悬挂座配合。

更进一步地，上述限位固定装置可以包括设置在所述玻璃框侧壁上的两个卡位杆和两个抓取凸台，以及设置在所述底框上的两段开槽；所述两段开槽沿底框圆周方向开设并相对于底框中心对称，每个开槽的一个端部/两个端部均与底框形成限位区；限位区处安装有带滚珠弹簧的螺纹锁销；安装时，将所述抓取凸台置于所述开槽中并旋转，所述卡位杆碰撞所述螺纹锁销使滚珠挤压缩回，当卡位杆挤入限位区后，所述滚珠弹出，使卡位杆限位于所述限位区内。

上述安装基架由两个平行设置的基板构成。