[实用新型]一种基于高功率激光打靶的系统电磁脉冲测试装置

说明书

技术领域

本实用新型属于电子系统抗辐射加固研究技术领域，尤其涉及一种基于高功率激光打靶的系统电磁脉冲测试装置。

背景技术

系统电磁脉冲是指，当强X射线脉冲辐照系统时会在系统表面上辐射出电子，这种受激电子会在系统表面附近产生电磁脉冲，从而对系统的电子元器件和电子线路会产生强烈干扰，导致系统工作失常甚至损伤。评估系统电磁脉冲效应对电子学系统的干扰和影响是航天、航空以及武器自动化控制等国防科技研究领域的重要内容。开展系统电磁脉冲效应研究需要高亮度的X射线脉冲辐射源。一直以来，由于缺少高亮度X射线脉冲辐射源，极大制约了系统电磁脉冲的实验研究。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种基于高功率激光打靶的系统电磁脉冲测试装置，利用高功率激光轰击金属靶材料产生的X射线脉冲辐射作为辐射源，产生瞬态X射线脉冲辐照待测单元，从而得到待测单元的电磁脉冲响应，研究待测单元的抗辐射能力。

一种基于激光打靶的系统电磁脉冲测试装置，包括脉冲激光打靶系统和测试系统，其中脉冲激光打靶系统和测试系统均置于真空环境中；

所述脉冲激光打靶系统包括金属靶1和脉冲激光器2；

所述脉冲激光器2发射的脉冲激光辐照在金属靶1靶面上；

所述测试系统包括示波器6、测试盒3以及固定在测试盒3中的待测单元5，其中测试盒3具有气密性，且设置有与金属靶1靶面相对的辐照窗口4，且金属靶1靶面法线方向与辐照窗口4的法线方向对齐；待测单元5的产生的电磁脉冲响应传输到示波器6显示并存储。

所述所述脉冲激光打靶系统还包括放置在金属靶1和脉冲激光器2之间的聚焦透镜。

所述测试盒3材料为金属。

所述辐照窗口4为金属铍或聚四氟乙烯。

所述金属靶1为材料为金、铜、铝、钛、镍或铁。

所述金属靶1结构为方形或圆盘形。

所述金属靶1为平面靶、黑腔靶或半腔靶。

所述待测单元5经信号线与示波器6连接。

有益效果：

1、本实用新型利用激光—等离子体相互作用机制将激光能量高效率转化为X射线脉冲辐射，能够获得高亮度X射线脉冲辐射，从而利用高亮度X射线脉冲辐射研究电子设备的抗辐射能力；同时通过调节激光的能量、脉冲宽度、波形以及靶材料种类、靶型参数，去控制X射线脉冲强度、脉冲宽度和波长，实现不同能区范围X射线脉冲辐照的系统电磁脉冲响应试验。

2、激光的脉冲宽度可以为纳秒、皮秒或飞秒量级，本实用新型通过控制激光脉冲强度和脉冲宽度可调节控制发射的X射线脉冲的波长和脉冲宽度。

3、本实用新型采用金属铍或者聚四氟乙烯来制作辐射窗口，这些材料能够让大部分X射线辐射通过，同时阻挡激光、高速碎片以及带电粒子等进入盒内损伤电子元件。

4、本实用新型的测试盒外壳为金属材料且接地良好，能够保护待测单元不遭受其他辐射干扰。

附图说明

图1为本实用新型一种基于激光打靶系统电磁脉冲测试装置示意图；

1-金属靶，2-高功率激光，3-测试盒，4-辐照窗口，5-待测单元，6-示波器。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本实用新型进行详细叙述。

本实用新型采用高功率激光聚焦后轰击金属靶材料，即激光打靶，从而产生瞬态强X射线脉冲发射；高功率激光轰击金属靶时在金属靶表面产生高温等离子体，通过激光—等离子体相互作用，将激光能量转换为X射线脉冲辐射，选择合适的金属材料可以实现高效率的能量转换，为系统电磁脉冲试验提供高亮X射线脉冲辐射；通过高功率激光辐照金属靶的方式将激光能量转为高亮度X射线脉冲辐射，可实现高X射线注量的系统电磁脉冲测试，对电子系统抗辐射加固研究非常重要。

一种基于激光打靶的系统电磁脉冲测试装置，包括脉冲激光打靶系统和测试系统，其中脉冲激光打靶系统和测试系统均置于真空环境中；

所述脉冲激光打靶系统包括金属靶1和脉冲激光器2；

所述脉冲激光器2发射的脉冲激光辐照在金属靶1靶面上；脉冲激光器2激光的脉冲宽度可以为纳秒、皮秒或飞秒量级，通过控制激光脉冲强度和脉冲宽度可调节控制发射的X射线脉冲的波长和脉冲宽度；脉冲激光辐照金属靶1的方式，可使用单束激光聚焦后辐照，亦可采用多束激光同时或依次辐照金属靶1。