论文摘要
神光-Ⅲ主机装置是实现激光打靶产生惯性约束核聚变的实验装置。大口径电动反射镜架是实现靶场打靶功能的关键性组件,它主要完成激光束的引导传输,是激光进入靶室,将激光打到靶上的最后光学组件。其精度及稳定性的高低直接影响打靶的质量;并且为了控制激光光束的波前质量,对反射镜镜片的面形精度要求严格。因此,对大口径电动反射镜架的研究具有重要意义。本文在分析大口径电动反射镜架国内外研究现状的基础上,设计出了符合神光-Ⅲ主机装置靶场系统要求的一种反射镜架,并对其工作性能进行了理论分析及实验测试分析。首先,对反射镜架进行了结构设计。在本文所提出的大口径电动反射镜架设计方案的基础上,把反射镜架分为四个模块进行设计:镜架的基础组件、安装镜片的过渡框组件、微位移驱动装置组件和控制系统。基础组件用于安装过渡框组件并在微驱动装置组件驱动下对过渡框组件进行姿态调整;过度框组件用于低应力稳固装夹反射镜片;控制系统按照要求控制微驱动器的运动。其次,对反射镜架进行了工作性能分析。分析了微位移驱动装置的运动精度以及误差产生的原因;建立了反射镜架的有限元分析模型,运用ANSYS有限元软件分析了反射镜架的静、动态特性,得出了其静态最大变形量及固有频率和振型;运用该软件的谱分析模块,以加速度功率谱密度为激励,对反射镜架的随机振动响应进行了分析,得出有关点的位移量,计算出了反射镜的偏转角度;用ANSYS计算出了过渡框部件的面形精度,验证了过渡框部件结构设计的合理性。最后,对反射镜架进行了实验测试。通过大量的实验数据分析了微位移驱动装置的步进精度;采用国家标准规定的检测方法及实验数据处理方法测试了微位移驱动装置的重复定位精度;对实验结果进行了分析。
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标签：大口径电动反射镜架论文; 精度论文; 有限元分析论文; 稳定性论文;