[实用新型]一种组合式片状激光放大器的灯箱结构

说明书

本实用新型提供一种新型组合式片状激光放大器的灯箱结构。灯箱包括灯管快速插头、灯箱框架、灯箱反射板、反射板安装梁、电缆串接盒、顶部盖板、灯套安装支架、灯管、底部盖板、柔性补偿机构、灯套和V型导轮。灯管安装应力小、电缆传输效率高、电磁兼容性好、灯箱实现洁净闭环、由于集成度提高使得灯箱的组装更快，而整体快速插拔和V型导轨的设置大幅提高了灯箱的安装速度和安装精度，可广泛应用于高功率固体激光器设计中，在激光惯性约束聚变、高密度等离子体和强场物理等领域具有重要应用。

技术领域

本实用新型属于高功率固体激光器领域，特别是涉及一种新型组合式片状激光放大器的灯箱结构。

背景技术

片状激光放大器是用于ICF的高功率激光装置的核心部分。放大器一般被分为洁净箱体、灯箱、片箱、隔板玻璃等单元单独建造，然后再将这些模块进行在线安装。在线安装中，首先将洁净箱体安装到位，然后采用洁净小车将灯箱、片箱和隔板玻璃从洁净箱体的下部向上分别顶升至安装位。

灯箱由大口径灯管阵列、灯箱框架、背反射器、灯线串联盒以及其他结构辅助件构成，其主要功能是为放大器提供泵浦能量，而其功能的完成中涉及到光、机、电、气等过程：发射开始，脉宽数百微秒、峰值数十千伏的脉冲高压加在灯管两端，灯管在高压的激励下发光，灯管光在反射器的作用下形成定向的面光源；发射结束，干燥空气流入灯管灯箱对灯管进行冷却。

现有技术中的灯箱的工作、使用过程中主要涉及以下问题：

灯箱组装：灯箱的核心器件是大口径灯管阵列。大口径灯管造价高昂，而其灯头封接处却非常脆弱，不合理的灯箱结构或者组装流程会对器件造成损害。

洁净度控制：灯管与电缆的连接是放大器洁净闭环设计的一个关键点。现有灯箱结构中，无法实现洁净闭环。

灯箱安装：大型激光装置的的片状激光放大器数量非常庞大，而每个放大器模块包含3个灯箱，日常维护操作非常麻烦。

传输效率：过长的灯线会降低电缆传输效率。

灯线非同轴电缆的传输则会产生很强的干扰信号，影响现场通信管理。

实用新型内容

针对以上问题，本实用新型的目的是从结构设计和参数优化出发，提供一种灯管安装安全、灯箱集成度高、灯箱洁净度闭环、灯箱安装快捷简便、电缆传输效率高和电磁兼容性好的片状激光放大器灯箱结构。

具体技术方案是，所述组合式片状激光放大器的灯箱结构，包括灯管快速插头、灯箱框架、灯箱反射板、反射板安装支架、电缆串接盒、顶部盖板、灯套安装支架、灯管、底部盖板、柔性补偿机构、灯套和V型导轮组成；灯箱框架、灯箱反射板、反射板安装支架、灯套安装支架、灯套和灯管共同组成灯箱主体；顶部盖板和底部盖板用于保护灯管灯套免于灯管辐射；电缆串接盒用于在灯管之间提供高压绝缘；柔性补偿机构、灯管快速插头和V型导轮用于灯箱安装；所述灯管两端头套接在灯套内，灯套安装在灯套安装支架里，灯套安装支架安装在灯箱框架上；灯管灯线一端穿过灯套与柔性补偿机构连接在灯管快速插头上，灯管灯线另一端通过电缆串接盒与其余灯管的灯线连接；柔性补偿机构安装在灯箱框架上，灯管快速插头则安装在柔性补偿机构上；顶部盖板和底部盖板分别安装在灯箱框架的上部和下部， V型导轮则安装在灯箱框架的侧面，灯箱反射板通过反射板安装支架安装在灯箱框架上；V型导槽设置在顶部盖板与底部盖板上。

所述灯管快速插头为耐高压插拔件，与快速插座构成一组，实现耐高压的快插快拔。

柔性补偿机构为金属波纹管结构，内径大于灯线直径，安装在灯箱框架上，横向受力摆动范围为5mm-10mm，但纵向压缩量极小。这样，在进行灯管阵列的整体插拔安装时，即使在接插件对准的过程一开始有一些偏差，因为柔性补偿机构的存在，插头也可以通过自己位置的摆动而实现自适应的位置调整，从而与插座结合，实现快捷阵列整体安装。