ICF终端光学元件损伤在线检测装置的研究

摘要

终端光学元件是惯性约束聚变(ICF)系统最重要的组成部分之一。文中针对ICF系统中终端光学元件损伤的高精度、高效率检测问题,对光学元件损伤在线检测技术进行了研究,以"神光-III原型装置"终端光学元件为检测对象设计了光学元件损伤在线检测系统。针对终端光学元件的排布特点及其检测要求,利用CODEV软件设计了高分辨率变焦距望远光学系统;根据终端光学元件在靶室中的分布位置,设计了相应的对准及定位系统,实现了对球体空间排布的大尺寸光学元件组的远距离、高精度、实时快速检测。模拟ICF靶场环境进行了离线仿真实验,实验表明:系统的MTF曲线在68 lp/mm大于0.4,80%能量分布在2×2像元内。在1.8~2.8 m的工作距离下,检测装置对300 mm×300 mm视场范围内60μm以上的损伤点可以通过图像处理方法进行分辨,160μm以上的损伤点可以进行精确测量;姿态调整系统各运动环节运行精度均优于13 arc sec,满足检测要求。

关键词