ISSN 0021-3454 (печатная версия)
ISSN 2500-0381 (онлайн версия)
Меню

9
Содержание
том 63 / Сентябрь, 2020
СТАТЬЯ

DOI 10.17586/0021-3454-2020-63-2-133-142

УДК 621.373.8, 519.718

НАДЕЖНОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ АДАПТИВНОЙ ОПТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ИМПУЛЬСНЫХ МОЩНЫХ ЛАЗЕРНЫХ УСТАНОВОК

Черных А. В.
Институт лазерно-физических исследований „Российского федерального ядерного центра Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики“ ;


Шанин Ю. И.
Научно-исследовательский институт научно-производственное объединение „ЛУЧ“;


Читать статью полностью 

Аннотация. Применимая в импульсных мощных лазерных установках инерционного тер-моядерного синтеза адаптивная оптическая система (АОС) предназначена для обеспечения требуемых пространственных характеристик волнового фронта лазерного пучка. В состав АОС входят: деформируемое зеркало (ДЗ), датчик волнового фронта, блок усилительный, компьютер для вычислений и управления. Повышенные требования к надежности компонент лазерных установок продиктованы высокой стоимостью их владения. Наименее надежными в системе являются актюаторы приводов (входящие в состав ДЗ), т.к. они подвержены циклическим переменным электромеханическим нагрузкам. Проанали-зированы технические решения АОС и требования к надежности. Указаны два наиболее критичных отказа системы: деградация оптических свойств оптической поверхности ДЗ, потеря компенсационных возможностей. В качестве показателя надежности для элементов АОС можно использовать среднюю наработку на отказ. Для АОС в целом надежность характеризуют комплексный показатель надежности, показатели долговечности и сохраняемости. Рассмотрены вопросы, связанные с надежностью элементов АОС. Приведена структурная схема модуля АОС и проведена оценка комплексного показателя надежности — коэффициента сохранения эффективности. Для подтверждения надежности разработанной АОС были проведены испытания отдельных ее элементов. Созданные элементы АОС удовлетворяют предъявляемым к ним требованиям.
Ключевые слова: адаптивная оптическая система, деформируемое зеркало, система автоматического регулирования, импульсная мощная лазерная установка, датчик волнового фронта, пьезоэлектрический привод, актюатор, блок усилительный, надежность, коэффициент сохранения эффективности

Список литературы:
  1. Zacharias R., Bliss E., Feldman M. et al. The National Ignition Facility (NIF) Wavefront Control System. Proc. SPIE, 1999. Vol. 3492. P. 678—692. https://doi.org/10.1117/12.354181.
  2. Grosset-Grange C., Barnier J.-N., Chappuis C., Cortey H. Design principle and first results obtained on the LMJ deformable mirror prototype// Proc. SPIE 6584, Adaptive Optics for Laser Systems and Other Applications, 658403. 2007. P. 1—16. https://doi.org/10.1117/12.725789.
  3. Шанин О. И. Адаптивные оптические системы в импульсных мощных лазерных установках. М.: Техносфера, 2012. 200 с.
  4. Zacharias R. A., Beer N. R., Bliss E. S. et al. Alignment and wavefront control systems of the National Ignition Facility // Opt. Eng. 2004. Vol. 43, N 12. P. 2873—2884. https://doi.org/10.1117/1.1815331.
  5. адежность технических систем. Справочник / Под ред. И. А. Ушакова. М.: Радио и связь, 1985. 608 с.
  6. Spaeth M. L., Manes K. R., Widmayer C. C. et al. National Ignition Facility wavefront requirements and optical architecture // Opt. Eng. 2004. Vol. 42, N 12. P. 2854—2865. https://doi.org/10.1117/1.1815332.
  7. Сафронов А., Климашин В., Парфенов Б., Ярошевич В., Никифоров В. Пьезокерамические пакетные и моноблочные актюаторы // Компоненты и технологии. 2002. № 6. С. 26—28.
  8. MV1-D1312(I) Gigabit Ethernet Series CMOS Area Scan Camera/User Manual/ MAN044 12/2009 V2.1. 83 p.
  9. Aldrich R. E. Deformable mirror wavefront correctors // Adaptive optics engineering handbook. NY: Marsel Dekker, 2000. P. 151—197.
  10. Sechaud M. Wave-front compensation devices // Adaptive Optics in Astronomy / Ed. F. Roddier. Cambridge: University Press, 1999. Р. 57—90.
  11. Никифоров В. Г. Многослойные пьезоэлектрические актюаторы: Теория и практика. М.: НИИ „Элпа“, 2010. 68 с.