作者单位
摘要
中国工程物理研究院 激光聚变研究中心,四川 绵阳 621900
针对大型激光装置精密装校过程中的智能装配调度问题,提出一种基于人工神经网络的调度优先规则获取方法。该方法离线阶段通过遗传算法对典型算例进行优化求解,从优化解中抽取任务比较轨迹及特征数据,采用人工神经网络学习生成任务优先模型;在线阶段基于该模型构建闭环调度决策模式,实现动态不确定生产环境下的快速响应与精准决策。数据实验和实际应用案例验证了该方法的有效性,随着光机模块数量增加,ANN调度算法的优势更加明显,ANN调度算法和GA算法二者优化结果小于6%时,前者的计算效率是后者的400倍以上。
人工神经网络 调度规则 智能装配调度 artificial neural network scheduling rules intelligent assembly scheduling 
强激光与粒子束
2023, 35(9): 092002
作者单位
摘要
中国工程物理研究院 激光聚变研究中心,四川 绵阳 621900
400 mm口径片状放大器增益性能退化是国内外惯性约束聚变(ICF)激光装置长期运行所面临的主要问题之一,直接影响激光装置的输出能力与光束质量。对造成片状放大器增益退化的因素开展了分析,建立了各因素的归一化理论分析模型,并利用2组九片长的400 mm口径4×2组合式片状放大器系统开展了实验研究,无维护策略条件下经过10年、3 000发次运行后增益性能平均退化了10.2%,符合理论预期。以此制定了大口径片状放大器的维护策略,实现了系统长期的增益性能退化率优于1.5%,满足ICF激光装置长期运行要求。
惯性约束聚变 片状放大器 增益退化 维护 inertial confinement fusion slab amplifier gain degenerate maintance 
强激光与粒子束
2023, 35(9): 092001
作者单位
摘要
中国工程物理研究院 激光聚变研究中心,四川 绵阳 621900
精密高效的脉冲波形调控是大型激光装置满足惯性约束聚变实验需求的重要技术之一。脉冲波形生成原理是通过编辑任意波形发生器中每个子脉冲的电压值,经电光调制器转换为光脉冲强度形成任意形状的激光脉冲轮廓。在电光转换过程中,各子束响应过程并非线性且子束间存在个性差异。为实现此条件下精密高效的脉冲波形调控,制定并开发了基于闭环迭代思路的激光脉冲波形快速调控方法。实验结果表明,算法可在10 min内实现任意脉冲波形整形,并具备23∶1高对比度脉冲波形调控能力,调控精度均优于10% (rms),满足常规物理实验运行条件下对激光参数调控的精度和效率需求。
高功率激光装置 脉冲整形 迭代算法 high-power laser facility pulse shaping iterative algorithm 
强激光与粒子束
2023, 35(8): 082001
作者单位
摘要
中国工程物理研究院 激光聚变研究中心,四川 绵阳 621900
针对大型激光装置中广空间分布的甚多路高精度(一是长时间时间抖动小于5 ps,二是时间延迟微步进分辨率小于15 ps)同步触发信号的需求,设计了一种“数据流编解码光传输+高速串行收发器粗延时+宽带微带线微步进延时”的同步时序产生方案。通过数据流编解码光传输架构实现了广空间范围内时序的对齐;高速串行收发器粗延时和微带线微步进延时技术解决了同步触发信号低时间抖动和高延迟分辨的问题。通过对系统的时序逻辑和电路板的关键线路进行仿真,完成了整个系统的设计与研制,并开展了实验测试。测试结果表明:该系统可以实现广空间范围内的同步时序信号产生,同步触发信号的时间抖动精度优于3.76 ps(均方根值,8 h),39.6 ps(峰峰值,8 h),时间延迟分辨率优于15 ps;若应用于小空间范围,同步触发信号的时间精度可优于1.27 ps(均方根值,8 h),12.4 ps(峰峰值,8 h)。
同步触发信号 低时间抖动 高延时分辨 高速串行收发器 微带线延迟线 synchronous trigger signals low time jitter high delay resolution transceiver microtrip delay line 
强激光与粒子束
2023, 35(8): 082002
作者单位
摘要
中国工程物理研究院 激光聚变研究中心,四川 绵阳 621900
研制了一种具有同步时序闭环监控的精密同步机,该同步机输出光同步信号,采用单光纤反馈光模块传输同步信号、基于内插法的时间间隔测量方法,能高精度测量反馈的光同步信号与基准信号的时间差,实现了光同步信号的时序闭环监控,达到的技术指标为同步时序闭环监控误差小于等于250 ps。采用本精密时序闭环监控同步技术一方面可以保证同步信号可靠的送达触发对象,另一方面根据测得的时间差值与设定的时序延时值进行比较,可以获得同步信号经过光传输的固有延时量,从而可以实现精密时序的精确配置要求。
时间同步 时序闭环监测 时间间隔测量 光电转换 time synchronization close-loop monitoring time-interval measurement photoelectric conversion 
强激光与粒子束
2023, 35(8): 082003
作者单位
摘要
中国工程物理研究院 激光聚变研究中心,四川 绵阳 621900
在氙灯放电泵浦过程中, 片状放大器片腔内材料在高强度氙灯光辐照下, 存在显著的热解过程, 产生大量的μm级悬浮粒子。针对放大器在线洁净度控制,采取了包括选用有利于洁净控制的材料、消除盲孔与焊缝、深度酸洗刻蚀、高压喷淋清洗和最终的光照清洗等系列有效措施。实验研究结果表明:经过100发次光照清洗,片腔内气溶胶颗粒处于300~1000之间,接近美国国家点火装置(NIF)洁净水平;发次运行完成后,利用约0.4 m/s的氮氧混合气体对放大器腔体进行吹扫,气溶胶颗粒在2 min内可恢复至0值。
片状放大器 洁净度 气溶胶 光学表面损伤 slab amplifier cleanliness aerosol optical surface damage 
强激光与粒子束
2023, 35(6): 062002
作者单位
摘要
中国工程物理研究院 激光聚变研究中心,四川 绵阳 621900
为更快速地置换片状放大器片箱内部的气体、带走片箱内部因氙灯辐照产生的μm级气溶胶颗粒,以延长钕玻璃增益介质使用寿命,提出了几种不同的片箱隔板气体流道设计并对其吹扫效果进行对比。基于计算流体力学手段和分散相模型,求解了片箱腔内的吹扫流场并模拟了微米级粒子污染物的吹扫过程。片箱隔板采用开孔设计,通过对比分析发现,不同开孔孔径和排列方式的片箱吹扫效果差异明显。当开孔孔径为ϕ14 mm、且上下隔板都采用整齐排列的圆形通孔时,片箱内的气体压力损失更小(424.3 Pa)且吹扫达到百级的时间更短(205 s)。最后片箱吹扫实验显示了采用该结构的片箱其腔内吹扫达到百级的时间为2~3 min。
高功率固体激光器 片状放大器 气体吹扫 气体流道 数值仿真 high-power solid-state laser device slab amplifier gas purge gas channel numerical simulation 
强激光与粒子束
2023, 35(6): 062001
作者单位
摘要
中国工程物理研究院 激光聚变研究中心,四川 绵阳 621900
等离子体电极普克尔盒被广泛应用于大型激光驱动器中,用于抑制自激振荡、实现多程放大控制和反激光隔离,普克尔盒内的放电电极在长期使用过程中与腔内残余O2发生反应出现退化现象,导致稳定性下降,寿命降低。为此,提出了封离型等离子体电极普克尔盒,其放电腔内的Ne气浓度可达99.9%,漏率小于1.0×10−10 Pam3∙s−1,理论使用年限大于40年。实验表明,封离型等离子体电极普克尔盒在工作20万发次后,其放电电极依然光亮如新,时间抖动仍稳定在6.4 ns附近,稳定性有了大幅提升。
电光开关 等离子体电极 普克尔盒 气体放电 封离型开关 electro-optical switch plasma electrode Pockels cell gas discharge sealed switch 
强激光与粒子束
2023, 35(6): 062003

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