МИШЕННАЯ КАМЕРА

Полезная модель относится к лазерной технике, а именно к крупногабаритным вакуумным корпусным конструкциям и может быть использована в лазерных установках для проведения физических экспериментов по облучению мишеней.
Задачей, стоящей в рассматриваемой области техники и на которую направлена данная полезная модель, является создание устройства, обеспечивающего получение максимального энерговыхода при обжатии мишени.
Из существующего уровня техники известна мишенная камера в многоканальной физической установке NIF (ICF Annual Report 1997, Inertial confinement fusion, USRL-LR-105821-97, 1997, «A Walk through the National Ignition Facility», J. Murray, p. 95-98, «Target area systems», V. Karpenko, C. Adams, p. 166-179), которая содержит сферический корпус диаметром 10 м с приваренными люками, обеспечивающими заведение заданного количества лучей в корпус и патрубками, обеспечивающими заведение функционального и диагностического оборудования, узел ввода мишени, расположенной в собственном корпусе цилиндрической формы, при этом узел ввода выполнен с возможностью размещения мишени с собственным корпусом в центре сферического корпуса камеры через один из его патрубков. Патрубки преимущественно размещены по экватору сферы, а оси ориентации люков для заведения лучей расположены по верхней и нижней граням воображаемого куба, вписанного в сферический корпус камеры. Центральные оси заведения лучей взаимно перпендикулярны верхней и нижней грани воображаемого куба соответственно.
Наиболее близким аналогом является мишенная камера, представленная в многоканальной физической установке LMJ (The Laser Megajoule (LMJ) Project dedicated to inertial confinement fusion: Development and construction status, N. Fleurot et al. / Fusion Engineering and Design 74 (2005) 147-154), которая также содержит сферический корпус камеры с приваренными 60 люками, обеспечивающими заведение заданного количества лучей в корпус и патрубками для размещения функционального и диагностического оборудования, узел ввода мишени, расположенной в собственном корпусе цилиндрической формы, при этом узел ввода выполнен с возможностью размещения мишени с собственным корпусом в центре сферического корпуса камеры через один из его патрубков. Патрубки преимущественно размещены по экватору сферы. Оси ориентации люков для заведения лучей расположены по верхней и нижней граням воображаемого куба, вписанного в сферический корпус камеры. Центральные оси заведения лучей взаимно перпендикулярны верхней и нижней грани воображаемого куба соответственно.
Представленные аналоги ввиду цилиндрической формы собственного корпуса мишени и размещения осей ориентации люков для заведения лучей по полюсам сферического корпуса камеры не предназначены для работы с мишенями прямого облучения и вследствие чего, невозможно произвести равномерную освещенность мишени и получить эффективное сжатие мишени.
Технический результат полезной модели заключается в обеспечении равномерности освещения мишени.
Указанный технический результат достигается тем, что в мишенной камере, содержащей находящиеся в функционально-конструктивном единстве сферический корпус камеры с люками для заведения заданного количества лучей в корпус и патрубками, обеспечивающими размещение функционального и диагностического оборудования, узел ввода мишени, расположенной в собственном корпусе, при этом узел ввода выполнен с возможностью размещения мишени с собственным корпусом в центре сферического корпуса камеры через один из его патрубков, новым является то, что собственный корпус мишени выполнен сферическим, оси ориентации люков для заведения лучей расположены по граням воображаемого куба, вписанного в сферический корпус камеры, причем центральные оси заведения лучей взаимно перпендикулярны каждой грани воображаемого куба, при этом угол между центральной осью заведения для каждой грани и осями ориентации люков для заведения лучей, лежащих на этой грани, одинаковый, а количество люков для заведения лучей выбрано кратным двум по каждой центральной оси заведения.
Совокупность описанных выше отличительных признаков позволит осуществить одновременный приход лучей на мишень, обеспечить равномерную освещенность мишени и как следствие предельно сжать ее для получения требуемого результата.
На фиг. 1 представлен общий вид предлагаемой мишенной камеры в разрезе.
На фиг. 2 представлена схема воображаемого куба, вписанного в сферический корпус камеры.
Позициями на фигурах обозначены: 1 - сферический корпус камеры, 2 - люки, 3 - патрубки, 4 - узел ввода мишени, 5 - собственный корпус мишени, 6 - центральные оси заведения, 7 - оси ориентации люков.
Мишенная камера содержит находящиеся в функционально-конструктивном единстве сферический корпус камеры 1 с люками 2 и патрубками 3, и узел ввода мишени 4, расположенной в собственном корпусе 5. При этом узел ввода 4 представляет собой телескопический механизм и выполнен с возможностью размещения мишени с собственным корпусом 5 в центре сферического корпуса камеры 1 через один из его патрубков 3. Собственный корпус мишени 5 выполнен сферическим, оси ориентации люков 7 для заведения лучей расположены по граням воображаемого куба, вписанного в сферический корпус камеры, причем центральные оси заведения лучей 6 взаимно перпендикулярны каждой грани воображаемого куба, при этом угол между центральной осью заведения для каждой грани и осями ориентации люков для заведения лучей, лежащих на этой грани, одинаковый и составляет 30°. Количество люков для заведения лучей выбрано кратным двум и составляет восемь по каждой центральной оси заведения. Мишенная камера установлена в специальном камерном зале с мощными бетонным фундаментом и стенами. Внутри камерный зал имеет дополнительно два бетонных кольца. Стены и внутренние кольца составляют стабильную платформу для всех подсистем, окружающих мишенную камеру. В сферическом корпусе 1 мишенной камеры выполнены 48 отверстий с приваренными на них люками 2, через которые лазерное излучение фокусируется на мишень при помощи оптических элементов и еще несколько десятков отверстий с приваренными на них патрубками 3 для размещения на них функционального и диагностического оборудования. Патрубки размещены по экватору и по остальной поверхности сферического корпуса камеры. Сферический корпус камеры 1 выполнен из штампованных составных частей сферы, сваренных встык электронно-лучевой сваркой в среде газа аргон после предварительной механической обработки. Сварные швы вакуумно-плотные, провар - на толщину материала. Штампованные части сферы выполнены из алюминиевых панелей.
Мишенная камера работает следующим образом.
Мишень в собственном корпусе 5 при помощи узла ввода 4 помещают в центр мишенной камеры через один из патрубков 3 расположенном на центральной оси заведения 6. После чего мощные лазерные импульсы установки от задающего генератора (на фиг. не показан) приобретя необходимые пространственно-временные характеристики, проходят через оси ориентации 7 люков 2 сферического корпуса камеры 1 и фокусируются на мишени. При этом одновременно в ходе подготовки и проведения экспериментов с помощью технических средств, размещенных на патрубках 3 сферического корпуса камеры 1, осуществляют наблюдение за состоянием мишени. Патрубки, расположенные на центральной оси заведения 6, используются для прямого наблюдения за мишенью во время освещения.
На предприятии разработана лазерная установка с представленной мишенной камерой.