高能激光器自由旋渦氣動窗口的工程設(shè)計及其相關(guān)研究

可移動高能脈沖固體激光系統(tǒng)，面臨的一個主要問題是電源小型化。目前激光泵浦氙燈脈沖電源采用電容器儲能，包含高壓發(fā)電機、電容器組、充放電開關(guān)等多個部件。由于電容器組式脈沖電源儲能密度低、部件多，使裝置體積大、重量大，嚴重制約了其應(yīng)用和發(fā)展。本研究試圖以基于波形可以調(diào)控的高密度慣性儲能的補償脈沖發(fā)電機直驅(qū)式電源系統(tǒng)模式取代低密度電場儲能、基于電容器組的現(xiàn)有電源系統(tǒng)模式，實現(xiàn)激光器緊湊、小型化、可移動的目標。補償脈沖發(fā)電機集能量轉(zhuǎn)換、能量存儲和脈沖成形于一體，可以用單一部件取代常規(guī)系統(tǒng)中的高壓發(fā)電機、充電電路、電容器組和脈沖成形網(wǎng)絡(luò)等多個部件，實現(xiàn)由發(fā)電機到脈沖氙燈的直接驅(qū)動。經(jīng)過本項目的研究，詳細分析了脈沖氙燈的負載特性及其與其結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系，研究得出了主動補償式脈沖發(fā)電機比較適合于直接驅(qū)動脈沖氙燈，并采取場、路及其相結(jié)合的多種分析方法，結(jié)合系統(tǒng)模型的構(gòu)建和電機的設(shè)計，進行了全系統(tǒng)的性能仿真研究。在此基礎(chǔ)上加工制造出能滿足脈沖能量輸出要求的主動補償脈沖發(fā)電機樣機并搭建了直驅(qū)式電源系統(tǒng)，實驗結(jié)果證明了該方案的可行性。通過該項目的研究，得出了直接驅(qū)動脈沖氙燈負載下的脈沖發(fā)電機及其脈沖氙燈負載系統(tǒng)的分析與優(yōu)化設(shè)計理論與方法。 2100433B

可移動高能脈沖固體激光系統(tǒng)，面臨的一個主要問題是電源小型化。目前激光泵浦氙燈脈沖電源采用電容器儲能，包含高壓充電機、電容器組、充放電開關(guān)等多個部件。由于電容器組式脈沖電源儲能密度低、部件多，使裝置體積大、重量大，嚴重制約了其應(yīng)用和發(fā)展。本研究試圖以基于波形可以調(diào)控的高密度慣性儲能的補償脈沖發(fā)電機直驅(qū)式電源系統(tǒng)模式取代低密度電場儲能、基于電容器組的現(xiàn)有電源系統(tǒng)模式，實現(xiàn)激光器緊湊、小型化、可移動的目標。補償脈沖發(fā)電機集能量存儲、能量轉(zhuǎn)換和脈沖成形于一體，可以用單一部件取代常規(guī)系統(tǒng)中的高壓發(fā)電機、高壓充電機、電容器組和脈沖成形網(wǎng)絡(luò)等多個部件，實現(xiàn)由發(fā)電機到脈沖氙燈的直接驅(qū)動。本質(zhì)的問題是要研究補償脈沖發(fā)電機與脈沖氙燈負載之間的特性參數(shù)匹配關(guān)系，建立一套根據(jù)固體激光器脈沖氙燈對電源輸出參數(shù)要求而設(shè)計配套補償脈沖發(fā)電機電源系統(tǒng)的理論。最后，通過直驅(qū)式模型系統(tǒng)的研制與實驗研究，來驗證理論研究的結(jié)果。