技术领域
[0001] 本
发明属于高功率固体
激光器领域，特别是涉及一种新型组合式片状激
光放大器的灯箱结构。
背景技术
[0002] 片状激光放大器是用于ICF的高功率激光装置的核心部分。放大器一般被分为洁净
箱体、灯箱、片箱、隔板玻璃等单元单独建造，然后再将这些模
块进行在线安装。在线安装中，首先将洁净箱体安装到位，然后采用洁净小车将灯箱、片箱和隔板玻璃从洁净箱体的下部向上分别顶升至安装位。
[0003] 灯箱由大口径
灯管阵列、灯箱
框架、背
反射器、灯线
串联盒以及其他结构辅助件构成，其主要功能是为放大器提供
泵浦
能量，而其功能的完成中涉及到光、机、电、气等过程：发射开始，脉宽数百微秒、峰值数十千伏的脉冲高压加在灯管两端，灯管在高压的激励下发光，灯管光在反射器的作用下形成定向的面
光源；发射结束，干燥空气流入灯管灯箱对灯管进行冷却。
[0004]
现有技术中的灯箱的工作、使用过程中主要涉及以下问题：
[0005] 灯箱组装：灯箱的核心器件是大口径灯管阵列。大口径灯管造价高昂，而其
灯头封接处却非常脆弱，不合理的灯箱结构或者组装流程会对器件造成损害。
[0006] 洁净度控制：灯管与
电缆的连接是放大器洁净闭环设计的一个关键点。现有灯箱结构中，无法实现洁净闭环。
[0007] 灯箱安装：大型激光装置的的片状激光放大器数量非常庞大，而每个放大器模块包含3个灯箱，日常维护操作非常麻烦。
[0008] 传输效率：过长的灯线会降低电缆传输效率。
[0009] 灯线非同轴电缆的传输则会产生很强的干扰
信号，影响现场通信管理。
发明内容
[0010] 针对以上问题，本发明的目的是从结构设计和参数优化出发，提供一种灯管安装安全、灯箱集成度高、灯箱洁净度闭环、灯箱安装快捷简便、电缆传输效率高和电磁兼容性好的片状激光放大器灯箱结构。
[0011] 具体技术方案是，所述组合式片状激光放大器的灯箱结构，包括灯管快速插头、灯箱框架、灯箱反射板、反射板安装
支架、电缆串接盒、顶部盖板、灯套安装支架、灯管、底部盖板、柔性补偿机构、灯套和V型导轮组成；灯箱框架、灯箱反射板、反射板安装支架、灯套安装支架、灯套和灯管共同组成灯箱主体；顶部盖板和底部盖板用于保护灯管灯套免于灯管
辐射；电缆串接盒用于在灯管之间提供高压绝缘；柔性补偿机构、灯管快速插头和V型导轮用于灯箱安装；所述灯管两端头套接在灯套内，灯套安装在灯套安装支架里，灯套安装支架安装在灯箱框架上；灯管灯线一端穿过灯套与柔性补偿机构连接在灯管快速插头上，灯管灯线另一端通过电缆串接盒与其余灯管的灯线连接；柔性补偿机构安装在灯箱框架上，灯管快速插头则安装在柔性补偿机构上；顶部盖板和底部盖板分别安装在灯箱框架的上部和下部， V型导轮则安装在灯箱框架的侧面，灯箱反射板通过反射板安装支架安装在灯箱框架上；V型导槽设置在顶部盖板与底部盖板上。
[0012] 所述灯管快速插头为耐高压插拔件，与快速插座构成一组，实现耐高压的快插快拔。
[0013] 柔性补偿机构为金属
波纹管结构，内径大于灯线直径，安装在灯箱框架上，横向受
力摆动范围为5mm-10mm，但纵向压缩量极小。这样，在进行灯管阵列的整体插拔安装时，即使在接
插件对准的过程一开始有一些偏差，因为柔性补偿机构的存在，插头也可以通过自己
位置的摆动而实现自适应的位置调整，从而与插座结合，实现快捷阵列整体安装。
[0014] V型导轮滑动安装在灯箱安装位置的底部盖板与顶部盖板的V型导槽内，灯箱的侧面上下位置各设置两组，每组都成V型排列。V型导轮，通过与V型导槽的连接导向，实现了横向两维的位置限定，可以精确的沿着轴向移动。
[0015] 灯套安装支架为可拆卸结构。
[0016] 两只灯管通过一个电缆串接盒进行串连，电缆串接盒耐压为 80kV。
[0017] 有益效果：通过柔性补偿机构的设置从而实现灯管阵列的整体插拔安装，安装更加快捷便利；并且通过采用柔性补偿机构和灯管快速插头组合，显著减小了灯线的长度，提高了电缆传输效率；采用V型导槽
导轨的配合引导模式，实现了横向两维的位置限定，可以精确的沿着轴向移动，减少了人工干预，进一步保证了洁净闭环；采用了串联盒的方式，降低了灯管互相之间连接部位的故障率。
附图说明
[0018] 图1是本发明的结构示意图。
[0019] 图2是V型导槽导轨的结构示意图。
[0020] 附图标记说明：1、灯管快速插头；2、灯箱框架；3、灯箱反射板；4、反射板安装支架；5、电缆串接盒；6、顶部盖板；7、灯套安装支架；8、灯管；9、底部盖板；10、柔性补偿机构；11、灯套；12、 V型导轮；13、V型导槽。
具体实施方式
[0021]
实施例1，如图1、图2所示，本实施例中涉及的各个部件的介绍如下：
[0022] 灯箱框架
[0023] 材料：304不锈
钢；外形尺寸：根据需求，本方案中，为 2000mm*150mm的矩形框架，框架的截面均为矩形，尺寸30mm*30mm。需要注意的是，灯箱框架2的侧面焊有4个
不锈钢V型导轨12，导轮尺寸依赖于V型导槽13，长度为100mm，宽50mm，厚度决定于安装间隙。V型导轮材料为304不锈钢，表面要求精
抛光。
[0024] 灯管：外径48mm，总长1900mm。
[0025] 灯套11：内径为50mm；材料为聚四氟乙烯，壁厚3mm。
[0026] 灯套安装支架7：材料304不锈钢，外形尺寸根据灯箱框架2以及灯套11尺寸确定。要求灯套安装支架7可以夹持灯套11将灯套 11进行固定安装，并且可以使夹持灯套11安装进灯箱框架7中。
[0027] 灯箱反射板3：材料为304不锈钢，表面
镀银。横截面为平板或者渐开线形状，尺寸根据灯管阵列的总体尺寸确定，确保每一支灯管后面都有相应灯箱反射板3。灯箱反射板3可以由小块拼接而成，因此可以分为多块，例如12块然后经过拼接形成。
[0028] 反射板安装支架4：材料为聚四氟乙烯，外形为长条状，截面矩形，尺寸140mm*20mm*20mm，用于安装灯箱反射板3，可以将灯箱反射板3卡接固定在反射板安装支架4上。
[0029] 柔性补偿机构10：材料不锈钢波纹管；内径20mm，长度80mm；
[0030] 灯管快速插头1和电缆串接盒5：材料均为聚四氟乙烯，耐压 80kV；
[0031] 顶部盖板和底部盖板：材料均为304不锈钢，尺寸 150mm*100mm*8mm；
[0032] 电缆串接盒5由外到内依次为聚四氟乙烯制成的衬套、
硅橡胶封线体以及
铜制成的连接夹头，灯线1与灯线2穿过衬套与封线体后与连接夹头电连接，从而实现二者串联。
[0033] 所述组合式片状激光放大器的灯箱结构，包括灯管快速插头1、灯箱框架2、灯箱反射板3、反射板安装支架4、电缆串接盒5、顶部盖板6、灯套安装支架7、灯管8、底部盖板9、柔性补偿机构10、灯套11、V型导轮12和V型导槽13组成；灯箱框架2、灯箱反射板 3、反射板安装支架4、灯套安装支架7、灯套11和灯管8共同组成灯箱主体；顶部盖板6和底部盖板9用于保护灯管灯套11免于灯管辐射，因为灯套为有机物不耐强光因此用盖板盖住后可有效避免强光辐射；电缆串接盒5用于在灯管之间提供高压绝缘；柔性补偿机构 10、灯管快速插头1、V型导轮12以及V型导槽13用于灯箱安装固定；所述灯管8两端头套接在灯套11内，灯套11安装在灯套安装支架7里，灯套安装支架通过螺丝安装在灯箱框架2上；灯套安装支架 7是一个长板条，等距加工有圆孔：圆孔的功能是安装灯套(外形为圆柱体)。为了方便，常将支架从中间剖开，分为上下两部分，安装灯套时，就可以先把灯套安装到下半部分上，再压上上半部分夹紧灯套。
[0034] 灯套安装支架7两端有
螺纹孔，灯箱框架2上相应位置则有通孔，安装时，将灯套安装支架7放进灯箱框架2内，然后从侧面旋进螺丝，就可以将灯套安装支架7安装到灯箱框架2上。灯管灯线一端穿过灯套11与柔性补偿机构10连接在灯管快速插头1上，灯管灯线另一端通过电缆串接盒5与其余灯管的灯线电连接；柔性补偿机构7
焊接或者通过螺钉安装在灯箱框架2的头部与插座相对应的位置上，灯管快速插头1底部通过
冷压连接安装在柔性补偿机构10上端；顶部盖板6和底部盖板9分别安装在灯箱框架2的上部和下部，通过螺丝固定连接，或者通过现有的
锁舌结构进行卡接；V型导轮12则焊接在灯箱框架2的侧面，灯箱反射板
3通过反射板安装支架4安装在灯箱框架2上。反射板安装支架4：材料为聚四氟乙烯，外形为长条状，截面矩形，尺寸140mm*20mm*20mm，可以将灯箱反射板3卡接固定在反射板安装支架
4上，如在反射板安装支架4上设置卡槽以及黏胶固定等进行固定安装。或者反射板安装支架4也可通过螺钉与灯箱框架2 连接在一起。
[0035] 进一步的，所述灯管快速插头1为耐高压插拔件，与快速插座构成一组，二者匹配连接，可以为1组也可以为14组或者20组等多组实现耐高压的快插快拔。
[0036] 进一步的，柔性补偿机构10为金属波纹管结构，内径大于灯线直径，通过焊接安装在灯箱框架2上，横向受力摆动范围为5mm-10mm，也就是在收到横向力时可实现适当的横向摆动，但纵向压缩量极小，纵向在受力时基本不发生
变形。这样，在进行灯管阵列的整体插拔安装时，即使在接插件对准的过程一开始有一些偏差，因为柔性补偿机构10的存在，插头也可以通过自己位置的摆动而实现自适应的位置调整，从而与插座结合，实现快捷阵列整体安装。
[0037] V型导轮12滑动安装在灯箱安装位置的V型导槽13内，灯箱的侧面上下位置各设置两组V型导轮12与V型导槽13，每组都成V型排列。V型导轮12，通过与V型导槽13的滑动连接导向，实现了横向两维的位置限定，可以精确的沿着轴向移动。进一步的灯套安装支架7为可拆卸结构，如通过螺丝活动连接。
[0038] 两只灯管8共用一个电缆串接盒5，电缆串接盒耐压80kV以上。
[0039] 通过柔性补偿机构的设置从而实现灯管阵列的整体插拔安装，安装更加快捷便利；并且通过采用柔性补偿机构和灯管快速插头组合，显著减小了灯线的长度，提高了电缆传输效率，；采用V型导槽导轨的配合引导模式，实现了横向两维的位置限定，可以精确的沿着轴向移动，减少了人工干预，进一步保证了洁净闭环；采用了串联盒的方式，降低了灯管互相之间连接部位的故障率。
[0040] 灯箱组装过程：
[0041] 1.安装灯管：将灯套安装支架7的下半部分按照位置
水平摆好，两套支架距离1500mm；然后灯管两端套上灯套11，安装到灯套支架 7下半部分上，等到所有灯管均安装到位后，将灯套安装支架的上半部分压上、紧固。随后将灯管排整体安装到灯箱框架2上。
[0042] 2.安装灯箱反射板3：用反射板安装支架4将灯箱反射板3拼接程一个整板；安装完成后利用反射板安装支架4将灯箱反射板3安装到灯箱框架2上，灯箱反射板版面朝灯管阵列，安装完成后灯管和灯箱反射板之间的距离约为3mm。
[0043] 3.安装柔性补偿机构10：将与插头连接的柔性补偿机构10通过螺钉将另一端安装到灯箱框架2头部的相应位置进行固定。
[0044] 4.灯管快速插头1和电缆串接盒5：将灯线的一端每两支灯为一组采用电缆串接盒5相连；另外一端灯线穿过柔性补偿机构10，与快插头进行冷压连接，快插头
外壳通过螺钉与柔性补偿机构固定连接。
[0045] 灯箱安装过程：
[0046] 1.将灯箱竖直安装在安装小车上。
[0047] 2.将安装小车行驶至洁净箱体下方相应位置，向上顶升灯箱，利用导轮和导槽的配合引导灯箱上升，一直到上端抵注快插孔，然后减速上升，直到既
定位置，采用锁舌的方式锁紧。
[0048] 3.用洁净箱的下
底板对灯箱腔密封，完成整个安装过程。
