Оборудование главного усилителя
лазерной установки для исследований
в области инерциального термоядерного синтеза


Главный усилитель

Четырёхканальный широкоапертурный дисковый лазерный усилитель

Крупногабаритный четырёхканальный вакуумный пространственный фильтр

 

Главный усилитель

 

Общий вид главного усилителя

Главный усилитель является основной системой установки для исследований в области инерциального термоядерного синтеза.
В состав главного усилителя входят два дисковых усилителя и два пространственных фильтра.
При выборе архитектуры главного усилителя и оптической схемы установки в качестве исходных данных для  расчётов использованы оптические характеристики неодимового фосфатного стекла марки КГСС-0180. При проектировании главного усилителя проведены  расчёты напряженно-деформированного состояния конструкции дискового усилителя и пространственного фильтра под действием статических и вибрационных  нагрузок. Определены собственные частоты и формы колебаний этих конструкций, дана оценка их прочности.
Разработан алгоритм, построена конечно-элементная модель и выполнены расчёты фазовых и поляризационных искажений, возникающих при прохождении лазерного излучения через оптические элементы главного усилителя.


 

Четырёхканальный широкоапертурный
 дисковый лазерный усилитель


Конструктивно четырёхканальные дисковые усилители состоят из модулей. Модуль усилителя содержит четыре активных элемента (2×2), установленных в рамках под углом Брюстера.

Боковые ламповые кассеты содержат отражатели, повышающие равномерность и эффективность накачки от 8-ми импульсных ксеноновых ламп. В центральной кассете также установлено 8 ламп, а между лампами смонтированы ромбовидные отражатели.
В одном модуле усилителя размещены 24 лампы ИНП 24/590. Межэлектродное расстояние импульсных ламп накачки - 590 мм,  внутренний диаметр колбы
лампы - 20 мм. Таким образом, в одном усилителе (2×2), имеющем в каждом из четырёх каналов по 9 активных элементов, накачку осуществляют 216 ламп ИНП 24/590.
Для накачки активных элементов одного усилителя  используется конденсаторная батарея (25 кВ) на 2,5 МДж.

 




Модуль усилителя

Длина волны излучения, мкм

1,053

Апертура каждого канала, мм

240×240

Габариты одного четырёхканального модуля, мм

620×850×980
 


Вертикальная компоновка усилителя



Усилитель на сборочном участке

 


 

Активный элемент усилителя

Неодимовое фосфатное стекло КГСС 0180/35, изготовленное по бесплатиновой технологии

Размеры стекла, мм ………………..….… 240×475×40
Порог разрушения (при 4 нс), Дж/см2 …….….. 32 ±6


Система импульсного питания
четырёхканального широкоапертурного дискового лазерного усилителя
 

Система питания состоит из 28 модулей

Параметры модуля 

Максимальный энергозапас, кДж.

270

Максимальное зарядное напряжение, кВ

25

Время разряда, мкс

300-500

Максимальный разрядный ток, МА

2,4

Наверх


Крупногабаритный четырёхканальный
вакуумный пространственный фильтр

Фильтр предназначен для формирования пространственных характеристик излучения

Длина волны излучения, мкм

1,053

Апертура каждого канала, мм

240×240

Габариты, м

18,1×0,8×0,9

Масса, т

2,4

Наверх