ICF用阵列腔镜及阵列伺服反射镜的新型反射镜结构

　　1 ICF 中阵列腔镜及传输反射镜的工作特点及要求

　　在ICF装置中阵列腔镜及传输反射镜用于多程放大器及靶场光学系统中，按它们的工作要求，阵列腔镜及传输反射镜的工作特点主要有以下几点：

　　①多路激光光束从放大器输出后光束截面为方形，光束间隔很小;反射镜后的全口径不能有遮拦;

　　②为保证最后的精确对靶瞄准，对光束的调整灵敏度要求高;

　　③要求在较短的固定时间范围内完成多束光束的精确调整;

　　④在光束指向调整完毕后，要求各反射镜在一定时间范围内保持稳定;

　　⑤大型 ICF装置的多束激光光束在进入靶场后是在空间立体分布的，所以要求各传输反射镜能适应于对水平面有各种不同角度的安置位置，并保持其调整性能不变。

　　ICF 装置中对三种伺服反射镜的主要技术要求如下：

　　1) 组合阵列腔镜： (1) 调整范围：±7.5′ (两维角度调整);(2)调整灵敏度：5μrad/step (1″/step );(3)角度稳定性：1μrad/2h。

　　2) 组合阵列传输反射镜 TM(Ⅰ型)：(1)调整范围：±7.5′ (两维角度调整);(2)调整灵敏度： 100μrad/step (20″/step );(3)角度稳定性：1μrad/2h。

　　3)组合阵列传输反射镜 TM(Ⅱ型)：(1)调整范围：± 7.5′(两维角度调整);(2)调整灵敏度：5μrad/step (1″/step );(3)角度稳定性：1μrad/2h。

　　根据以上腔镜及传输反射镜的特点及技术要求伺服反射镜镜架的技术特点是：

　　1) 腔镜及传输反射镜均有需用阵列式结构的要求;(如美国 NIF 结构中传输反射镜就有阵列式结构);

　　2)反射镜阵列中单元反射镜中心间距很小，最小只有 4cm;

　　3)调整灵敏度高，反射镜的调整灵敏度最高为 5μrad/step (1″/step );

　　4)调整稳定性高，在两小时内角度稳定在 1μrad (0.2″)以内;

　　5) 所有反射镜均要求在反射的同时还能全口径透射，全部反射及透射口径均为方形;所有反射镜均要求实现两维角度调整。

　　2 阵列腔镜及传输反射镜单元工作原理

　　根据上述要求考虑技术方案时首先要考虑阵列腔镜及反射镜的单元结构及工作原理。过去反射镜架多采用两轴双框架式结构，调整环节带有弹性单元，它的优点是：

　　1) 单自由度调整，两轴相互不干扰;

　　2) 单个自由度调整方便，空回量小;

　　但它的缺点是：

　　1)结构尺寸大，体积大，结构复杂，无法实现上述要求的阵列结构;

　　2)调整装置中有弹性环节，当工作在一定倾角时结构稳定性差;

　　因此，在选择适合要求的反射镜架结构方案时两轴双框架式结构不能采取，采用了单框架式、一点支撑两点调整的两维角度调整结构。其原理示意图如图1。