3-14 用于ICF微靶装配的真空微夹

陆晓明 黄丽珍 杨淑娟

　　真空微夹是操作ICF微靶的基本工具，它等效于日常操作工具类中的镊子。国外早在1974年，在ICF制靶中利用真空负压夹头吸附微靶零件，进而灵活地操作微靶零件，为微靶的制备、运输、测量和装配等工作带来了极大的方便，并沿用至今。从1978年开始，我国ICF制靶工作在诸多领域都取得了巨大的进展。然而由于种种原因，至今对微靶的操作和装配还缺乏有效的工具，一直沿用手工并用极简易的工具（如动物毛发对微靶的静电吸附）进行靶操作和靶装配。1998年开展了这方面的研究。

　　真空微夹的制备工艺、装置与材料的选取：靶杆必须为低Z材料，如碳丝、玻璃毛细管、蜘蛛丝等。而玻璃毛细管制备相对比较容易，因而应用最广，制备工艺为：玻璃纤维（f 0.4mm左右，市售品）→专用拉制设备拉细至f 10～f 20mm→测量筛选并归类使用。自行设计的玻璃纤维拉制装置的钨丝通电加热后，穿于其中的玻璃纤维被融化，在重物的作用下被拉长，直径变细，在最细处发生断裂，从而制得尖端很细（f 20mm）的玻璃纤维。整个过程在真空中进行。

　　不同的加热温度与重物重量产生尖端形状各异的毛细管，经筛选并归类后，尖端直径f 50～f 100mm的毛细管可作为真空微夹的夹头，在接入真空系统后，其尖端产生负压吸附效应，能将空心玻璃微球牢牢吸住，夹持的玻璃球壳范围为直径f 100～f 600mm。另一方面，尖端直径f 20m m的毛细管则可用作装配空心玻璃微球的支撑杆，在真空微夹的配合下，实现靶杆支撑空心玻璃微球。装配工艺为：空心玻璃微球筛选→真空微夹负压吸附固定微球→精密调节支撑靶杆与微球的相对位置→对接→用胶固定。

　　采用上述工艺方法制备的毛细管完全可用作微靶的操作工具与支撑杆，满足激光聚变实验对微靶的装配要求。