空气洁净度对点源透射比测试准确度的影响

为了进一步提高点源透射比测试准确度,明确点源透射比测试环境需求,提出了一种定量分析空气洁净度对点源透射比测试准确度影响的方法.该方法以Mie散射理论为基础,采用蒙特卡洛模拟方法,对空气中尘埃的尺寸和数量进行随机模拟,得到不同空气洁净度等级下空气中尘埃对点源透射比测试准确度的影响.以直径为800mm、点源透射比设计值为10-9量级的某太空望远镜为例进行定量分析,结果表明:为了满足该空间光学系统的点源透射比测试需求,空气洁净度等级应优于ISO class 6,此时空气中尘埃引起的点源透射比测试误差约为10-10量级;ISO class每升高一级,测试误差约增大10倍.     

宇航级液浮陀螺仪装配的污染控制

宇航级液浮陀螺仪的特点是长寿命、高精度和高可靠性。以三浮陀螺仪为代表的机械陀螺是目前我国精度最高、应用最广、在轨可靠性最高的宇航级陀螺仪。在装配过程中,控制污染风险和保证装配洁净度直接关系液浮陀螺仪的寿命、可靠性和精度指标。通过对宇航级液浮陀螺仪装配污染控制的分析和研究,确定了装配过程中的污染源类型及传播途径,制定了相应的污染控制策略,建立了监控机制。必要时依据陀螺仪成品率及测试数据、污染监测数据分析,对污染控制措施的有效性进行评定,及时采取纠正措施。通过不断完善装配污染控制,保证了宇航级液浮陀螺仪装配洁净度,从而确保产品的长寿命和高可靠性。     

高功率激光放大器片腔洁净度实验研究

在氙灯放电泵浦过程中,放大器片腔内材料在高强度氙灯光辐照下,存在显著的热解过程,产生大量的微米级悬浮粒子。在两种实验条件下对粒子数进行了测量:一是放大器氙灯泵浦结束之后悬浮粒子的自然消散过程;二是氙灯泵浦结束之后利用大气流量的超纯氮气冲洗片腔之后的粒子数测量。研究结果表明,正常情况下,氙灯泵浦结束后片腔洁净度达到了10~50万级气溶胶的水平(在粒子直径Φ 0.5 μm的水平上)。利用大气流量的超纯N2气冲洗片腔能够在短时间内显著地提高片腔的洁净度。     

高功率激光放大器片腔洁净度实验研究

 在氙灯放电泵浦过程中,放大器片腔内材料在高强度氙灯光辐照下,存在显著的热解过程,产生大量的微米级悬浮粒子。在两种实验条件下对粒子数进行了测量：一是放大器氙灯泵浦结束之后悬浮粒子的自然消散过程;二是氙灯泵浦结束之后利用大气流量的超纯氮气冲洗片腔之后的粒子数测量。研究结果表明,正常情况下,氙灯泵浦结束后片腔洁净度达到了10~50万级气溶胶的水平(在粒子直径Φ 0.5 μm的水平上)。利用大气流量的超纯N₂气冲洗片腔能够在短时间内显著地提高片腔的洁净度。     

“神光”-Ⅲ原型放大器洁净度实验

研究表明，当激光片表面上存在污染粒子时，氙灯辐照是引起片损坏的主要原因。因为高强度的氙灯辐照能够熔化和分解污染物粒子气溶胶，气溶胶附着在片表面上，吸收热量后形成局部区域的热梯度并降低激光介质的抗热冲击性能，它们共同作用导致了片表面的破裂。     

高功率固体激光驱动器污染控制及片状放大器洁净度改进

针对高功率固体激光驱动器的安全运行,提出了覆盖驱动器建设全过程的污染控制方法,详细介绍了洁净清洗、洁净检测、洁净保护等保障污染控制效果的技术手段,并介绍了神光-Ⅲ主机装置片状放大器洁净度提升所采取的技术途径,以及片状放大器光照清洗实验中气溶胶等级随闪光灯照射次数的变化情况。实验结果表明,神光-Ⅲ主机装置的洁净水平与美国国家点火装置(NIF)接近且优于其他同类装置,洁净度的大幅提升为装置的安全运行提供了有力保障。     

神光-Ⅲ主机装置靶场光传输系统结构设计

系统介绍了神光-Ⅲ主机装置靶场光传输系统的结构设计,光传输系统的关键性能包括稳定性、精确性及洁净性,为保证苛刻的稳定性要求,提高结构动力学稳定性的同时提出一种新的稳定性分析方法;通过设计在线可更换单元、运动学支承结构和采用低应力夹持技术实现在线精密调节和快速安装定位;同时在设计、制造和安装过程中建立洁净理念。目前安装完成的束组的测试结果表明,主机装置靶场光传输系统的结构设计满足装置设计要求。     

用于大激光工程污染控制的有效洁净度

从分子运动的角度,通过对不同分子沉降过程的量化计算,发现不同污染物沉降速率的差异,由此提出了一种包含污染物化学成分的有效洁净度的概念。有效洁净度从描述物质沉降过程的输运方程出发,通过计算不同理化性质的污染物分子沉降速率对不同污染物进行区分,并将该信息与原标准下的洁净度信息结合。使用美国国家标准与技术学会(NIST)数据库提供的数据代入有效洁净度理论,计算了几种主要污染物的有效洁净度数值,计算结果与法国LIL激光装置中有代表性的污染物的沉降速率及曝光后形成污染的程度进行了对比,与实验观测基本吻合。     

光学镜面洁净度对激光传输特性的影响(英文)

光学系统性能的优劣与光学镜表面的散射情况息息相关.根据米氏理论并利用MATLAB软件,对可见光(0.632 8μm)、近红外光(1.053μm)和热红外光(10.6μm)三种激光在干净、基本洁净(洁净度200)、轻度污染(洁净度500)及重度污染(洁净度750)四种光学镜面洁净度下镜面的双向反射分布函数进行了模拟计算.结果表明:光学镜面的表面粗糙度和表面洁净度影响镜面的双向反射分布函数.进而对光学系统的性能会产生显著的影响,且波长越短,双向反射分布函数越大,散射越复杂.这为光学工程中光学镜面的污染评估和镜面清洁提供有益帮助.     

神光-Ⅲ主机激光装置片状放大器洁净控制进展

针对神光-Ⅲ主机激光装置片状放大器的洁净控制采取了一系列有效措施。除了设计上更有利于洁净控制外,机械结构件表面残留不挥发性有机污染物也达到了低于1 mg/m2的水平。为了进一步提高放大器洁净度,进行了光照清洗。实验结果表明:神光-Ⅲ主机装置的洁净水平与美国国家点火装置接近,光照清洗时内部气溶胶等级维持在5 000~10 000之间,且绝大部分表面有机残留物在最初几发光照清洗中已被释放,从而得到一个干净的放大器腔体,减少了放大器运行时光学元件受污染和损伤的几率。