针孔相机的研制

　　引言

　　在激光聚变实验研究中，研究诊断技术和研究激光驱动装置、设计并制造靶、探索靶物理一样，是一个不可缺少的研究课题。针孔相机是“神光H”激光聚变靶室的诊断仪器之一。主要利用针孔成象原理记录激光聚变的X射线二维图象，提供有关内爆和靶中心状态的数据。利用多针孔阵列和微通道板(McP)技术记录激光聚变时同一发x光辐射的整个时间过程的多幅高时空分辨率的图象。改变针孔头结构可用于a粒子成象诊断技术。

　　1相机结构设计及工作原理

　　相机结构示意图如图1(a)、(b)、(c)、(d)所示，主要由相机主体(针孔帽、针孔片、针孔头、连接管、转结管、导向定位机构、步进电机微动机构、俯仰方位轴系等)，对准及电控系统、快暗盒三部份组成。

　　1.1相机结构设计

　　1.1.1使用条件

　　l)Φ75mm、Φ225mm法兰孔通用性

　　“神光11”靶室为l.6m球体，其上分布众多中75mm、Φ20omm、Φ225mm法兰孔。本针孔相机(zk75)结构设计上以安装在Φ75mm法兰孔为基型，通过更换过渡法兰盘，取下转接管，增加附件，可以安装在Φ225Inm法兰孔上，此时靶一象距为600~。

　　2)立体锥角a

　　“神光H”球形靶室需安装众多实验装置，各类实验装置只允许在以球心为顶点，法兰盘外径为底，球心到法兰端面距离860mm的锥体内，Φ75mm法兰盘外径为Φ125mm，其锥体角为

　　即相机在靶室内结构外轮廓不得超出此范围。考虑到安装方便，保证中35mm象面所需的通光口径，靶室内为薄壁光路通道和导向装置，靶室外布置传动调整机构，便于快门暗盒及对准系统装卸，同时外部轮廓也不能与相邻法兰孔上的其他装置相碰。

　　3)真空密封

　　针孔相机经对准后，装上快门暗盒和法兰盖在真空状态下工作，内部零部件之间应通光，有些部位加通气孔，以保证抽真空和放气时压力平衡。法兰螺钉穿透处双层密封圈防漏气。

　　4)相机在靶室内零部件为黑体

　　激光聚变实验时其光线很强，为了记录准确的图象，只允许X光从针孔入射，因此光通道应防杂光，光通道与靶室内之间不透光。结构上各连接部位为螺纹联接，需常更换部位适当加长配合面长度。

　　1.1.2对准系统

　　对准时能通过中针孔的照明激光能量很小，靶一象距很长(962mm)，有限的能量衰减很多，CCD上接收不到图象。

　　经实验验证，靶一象距962mm，25倍放大倍率，氦氖激光照明，针孔，2倍缩小透镜，保持物/象=2:1，CCD相机能接收到图象，从监视器上可以看清靶象和针孔轮廓虚象。