[发明专利]多方位联合诊断速度干涉仪

说明书

本发明公开了一种多方位联合诊断速度干涉仪，包括激光器、靶成像导光模块、干涉模块和记录模块，靶成像导光模块包括第一分束镜、第一聚焦透镜和光纤传像束，光纤传像束插入靶室的一端与靶丸连接，且光纤传像束插入靶室的一端端面安装有微型透镜，第一聚焦透镜的焦点位于光纤传像束位于靶室外的一端端面。采用以上技术方案的，不仅微型透镜在靶丸内部的空间占用更小，而且使靶成像导光模块的结构更加紧凑，同时能够轻松地完成在线装调，大大降低了技术难度；并且能够实现覆盖靶丸赤道区、极区以及斜向45°区域在内的，最大120°区域的多方位冲击波传输历程的同时诊断，从而为内爆更高阶的不对称性诊断奠定基础。

技术领域

本发明涉及激光惯性约束聚变技术领域，具体涉及一种多方位联合诊断速度干涉仪。

背景技术

在激光惯性约束聚变研究中，为了提高靶丸内部燃料的压缩比，需要各个角度方向形成对称的球形压缩。但受限于靶结构、驱动控制及材料内部微观特性的不均匀或不对称等影响，实际压缩过程会偏离理想球形，形成局部偏强情况，进而导致靶丸在压缩度不高时即发生破裂。为了获得更优的压缩对称性，需要在具体实验中诊断靶丸压缩的不对称性情况，通过更改靶、驱动器等多个预设参数，对比各种条件下的压缩对称性，完成对称性优化调控。

任意反射面速度干涉技术是惯性约束聚变以及高能量密度物理研究中非常重要的速度测量技术，能够对待测反射面(样品自由面或冲击波波阵面)的速度演化历程进行连续诊断。

通过在靶丸内部安装45°反射镜(双轴VISAR)，能够实现对靶丸内部赤道区和极区的冲击波速度历程进行同时诊断，进而用于表征靶丸压缩过程冲击波加载阶段的P2不对称性情况。

更进一步，同时在靶丸内部安装45°和22.5°反射镜(多轴VISAR)，能够同时对靶丸赤道区、极区和斜向45°区域的冲击波加载历程进行诊断，进而用于表征靶丸压缩过程冲击波加载阶段的P4不对称性情况。

但对于上述两种路线的不对称性表征技术，无论是对靶丸制备还是诊断瞄准都提出了非常高的要求。激光惯性约束聚变研究中，通常采用的内爆靶丸内径小于2mm，其内部安装的微型反射镜尺寸要小到200微米左右，并且具有较高的反射率，加工难度非常大。并且，为了获得各个区域的反射信号，要求探针光经由微型反射镜反射至球形冲击波之后能够原路返回，因此，对微型反射镜的装配精度也提出了非常高的要求。故受限于微型反射镜的加工和装配难度，目前国内外最多仅能同时实现三个方向的冲击波加载历程诊断。

解决以上问题成为当务之急。

发明内容

为解决以上的技术问题，本发明提供了一种多方位联合诊断速度干涉仪。

其技术方案如下：

一种多方位联合诊断速度干涉仪，包括激光器、靶成像导光模块、干涉模块和记录模块，其要点在于：所述靶成像导光模块包括第一分束镜、第一聚焦透镜和光纤传像束，所述光纤传像束插入靶室的一端与靶丸连接，且该光纤传像束插入靶室的一端端面安装有微型透镜，所述第一聚焦透镜的焦点位于光纤传像束位于靶室外的一端端面；

所述激光器激发的脉冲探针光依次经第一分束镜、第一聚焦透镜、光纤传像束和微型透镜聚焦在靶丸上，并反射回携带有靶丸反射面速度变化信息的多普勒信号光，该多普勒信号光依次经微型透镜、光纤传像束、第一聚焦透镜和第一分束镜引入干涉模块，以将多普勒信号光携带的靶丸反射面速度变化信息转化为干涉条纹的移动，并最终由记录模块进行记录。

作为优选：所述光纤传像束通过真空法兰安装在靶室上。

采用以上结构，既能够可靠地安装光纤传像束，由能够保证靶室的真空环境。

作为优选：所述靶丸上开设有与光纤传像束相适应的安装孔，所述光纤传像束安装有微型透镜的一端嵌入安装孔中。

采用以上结构，不仅简单可靠，易于装配，而且能够进一步扩大诊断的覆盖区域。