5-59 神光Ⅲ主机靶场总体技术

马 驰 李富全 师智全 袁 静 赵春茁 冯 斌 向 勇 程晓锋

　　本工作基于高强度三倍频实验平台，建立靶场终端光学组件实验样机，初步开展了强激光束参数测量实验研究；在原型装置靶场模拟平台上开展了靶场靶瞄准定位、光束调焦闭环技术实验研究；建立神光Ⅲ主机靶场光路总体排布的设计模型（图1）与计算程序。

　　按原型装置I型终端光学组件的结构设计，建立了终端组件的实验样机，结合高强度三倍频实验平台，开展了强紫外激光束光束质量与聚焦特性关系实验，得到了一定光束质量下，三倍频激光束焦斑分布实验结果。I型终端光学组件实验样机主要技术指标为：真空度0.02Pa ；光束口径f 100mm；焦距700mm；聚焦透镜调节范围为± 50mm。

　　在靶场瞄准定位平台上，完成了包括光束准直、光束调焦和靶定位3个单元的ICF驱动器靶场瞄准定位系统方案。虽然实验平台有较大影响，但实验结果还是收敛的，初步证明方案可行。(1) 伺服反射镜调整步进电机的步距角稳定性对光束准直影响较大，实现角漂减小3.4~16.2倍；(2) 光束调焦要求激光器有较好的光斑稳定性，在步进电机每步取1mm时平均面积抛物线拟合最大偏差7.2%；(3) 靶定位时记录步进电机位置作为靶的位置得到约5μm或5¢ 的定位精度。

　　建立神光Ⅲ主机靶场光路总体排布的设计模型与计算程序。神光Ⅲ装置组成与功能和其原型相同，惟一区别是靶区光路数量不同，原型8路，主机64路。根据ICF物理实验及装置运行的要求，考虑安装、维护及操作可行性，对64路光路构型（仅间接驱动方式光路排布）进行优化设计。采用自己开发的SG3SAOPL程序计算，为便于查询和输出，光路数据以文本存放。由于数据较多，且不直观，仅给出一种靶区光路排布的实体图，但还可按照不同要求进行多种光路排布。通过靶区光路排布，既提供了总体设计依据，也为光学元件稳定性分析计算提供了参数。