神光Ⅲ聚苯乙烯靶球微孔紫外激光加工技術(shù)研究.pdf

1、能源危機(jī)是目前人類所面臨的的難題之一。核能作為新型能源的一種在解決能源危機(jī)的過程中扮演重要的角色,其中被譽(yù)為“人造小太陽(yáng)”的激光慣性約束核聚變(ICF)因其能提供安全、清潔和放射性小的核聚變能受到許多國(guó)家的關(guān)注。激光核聚變中強(qiáng)激光在一定空間內(nèi)照射含有氘氚燃料的靶球能發(fā)生核聚變反應(yīng)進(jìn)而產(chǎn)生核聚變能。其中靶球材料和充氣微孔加工是實(shí)現(xiàn)激光核聚變的前提,聚苯乙烯由于低密度和低原子序數(shù)的特性成為制造靶球的首選,這樣影響診斷氣體充氣和堵膠工藝的微孔

2、加工技術(shù)成為了點(diǎn)火工程的關(guān)鍵。因此研究神光Ш聚苯乙烯靶球微孔紫外激光加工技術(shù)對(duì)激光核聚變的意義非常重要。
　　本論文研究了紫外激光對(duì)聚合物材料的蝕除機(jī)理;分析了聚苯乙烯對(duì)紫外激光的吸收機(jī)理;建立了光吸收下的紫外激光與聚苯乙烯相互作用的物理模型;利用X射線光電子能譜(XPS)分析了紫外激光與聚苯乙烯相互作用過程中化學(xué)鍵斷裂機(jī)制和氧化過程,并對(duì)紫外激光與聚苯乙烯的相互作用物理模型進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　針對(duì)神光Ш聚苯乙烯靶球微孔的加工

3、,提出了球面最高點(diǎn)自動(dòng)聚焦方案;研制了具有球面最高點(diǎn)自動(dòng)聚焦功能的靶球微孔激光加工系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了硬件系統(tǒng)(系統(tǒng)平臺(tái)和激光光路)和軟件系統(tǒng)(軸坐標(biāo)實(shí)時(shí)顯示模塊、串口通信模塊、運(yùn)動(dòng)控制模塊和自動(dòng)聚焦模塊)的協(xié)調(diào)控制;并實(shí)現(xiàn)了神光III聚苯乙烯靶球微孔的紫外激光加工。
　　采用單因素實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了紫外激光對(duì)聚苯乙烯板材的打孔實(shí)驗(yàn)研究,得出了單脈沖能量、脈沖個(gè)數(shù)和重復(fù)頻率對(duì)微孔直徑和孔深的影響規(guī)律;進(jìn)行了靶球微孔紫外激光加工的正交實(shí)驗(yàn)研究,獲得