CN105139896B - 一种直径周期调制丝阵的辅助装配平台 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种直径周期调制丝阵的辅助装配平台，所述装配平台中的滑块和定丝框固定连接，限位导轨安装在移动平台底座上，滑块可横向嵌入限位导轨中，并可沿限位导轨横向移动。底座与移动平台底座同高，并可通过通孔片、套筒、转轴柱与限位导轨活动连接；立杆与底座连接并与底座垂直，顶杆与立杆螺纹连接并与立杆平行。上定位片和下定位片由中心螺杆定位连接，中心螺杆上端可与顶杆定位连接，下端连接套筒和转轴柱后放置在底座中心孔内。本发明中：定丝框上胶粘有绷直的微丝，限位导轨可与套筒、转轴柱配合调控微丝位置，移动滑块位置即可将丝布置在两定位片圆周上的狭缝内，且定位精度优于人工选区装配。本发明定位方便、精度高、成品重复性好，操作简便。

Description

一种直径周期调制丝阵的辅助装配平台

技术领域

本发明属于产生等离子体的箍缩装置领域，具体涉及一种直径周期调制丝阵的辅助装配平台。

背景技术

利用等离子体快箍缩（Z箍缩）产生的强X光辐射驱动DT燃料靶丸内爆，实现惯性约束聚变（ICF）的物理构想被认为是一条简洁高效、技术可行的聚变能源新途径。在Z箍缩实验研究中，要获得高X光产额，须使丝阵负载的初始半径和线质量达到最优化，才能使存储于加速器中的电能最大限度地转化为负载的内爆动能，抑制内爆过程中的RT不稳定性。由粗、细结构交替周期分布的微丝组成的直径周期调制丝阵负载不仅可用于内爆到心时间的调制，还可用于3D磁流体动力学方面的研究。依据现有资料分析直径周期调制丝阵的物理实验特点，我们认为此类实验结果重复性及准确性要依靠丝阵参数来保证。

通常Z箍缩丝阵是依靠带有定位缝的上、下定位片定位（定位片之间的距离为丝阵有效高度）并采用人工装配的方法制得。与通常Z箍缩丝阵不同的是：直径周期调制丝阵需尽量保证微丝功能区的对齐精度，以便使得含有周期调制结构的功能区刚好位于丝阵有效高度范围内。通常的Z箍缩丝阵依靠人工的方法装配，且微丝轴向方向上直径相同，不需要在丝阵有效高度上选择功能区。直径周期调制丝阵中运用的微丝直径小（约10μm），粗、细段的直径差值小（约3μm~5μm），肉眼难以分辨其分界线，采用人工的方法选择功能区难以保证功能区的对齐精度要求。

发明内容

本发明的目的是提供了一种直径周期调制丝阵的辅助装配平台。

本发明采用的技术方案如下：

本发明的直径周期调制丝阵的辅助装配平台，其特点是，所述的辅助装配平台含有移动平台，靶定位底座、微丝定位框和靶；其中，所述的移动平台包括移动平台底座、限位导轨。所述的靶定位底座包括底座、立杆、顶杆。所述的微丝定位框包括定丝框、滑块、刻度线。所述的靶包括上定位片、下定位片、中心螺杆、套筒、转轴柱。

所述的限位导轨的一端置于移动平台底座上，另一端连接有通孔片。

所述的底座上设置有用于限位的凹槽和盲孔，立杆与底座垂直设置，立杆的底端固定连接在底座的凹槽上，在立杆的顶端连接有与立杆平行的顶杆，顶杆的下部设置为椎端。

所述的定丝框的底部与契型的滑块固定连接，微丝固定在定丝框上，在定丝框的上、下框上对应设置有刻度线。

所述的靶中的上定位片与下定位片平行设置，并通过中心螺杆螺纹连接。中心螺杆的上端设置有锥形孔槽，用于顶杆的限位。中心螺杆的下端与套筒螺纹连接并置于转轴柱的中心孔内。

所述的限位导轨的一端与移动平台底座固定连接，另一端置于底座上，转轴柱置于底座的盲孔内，套筒穿过通孔片的通孔置于转轴柱的中心孔内。所述的定丝框通过滑块嵌套在限位导轨中。

所述的上定位片与下定位片均为圆周切缝，上定位片与下定位片之间的距离为丝阵高度。

所述的滑块的斜边角度与限位导轨的斜边角度匹配。

所述的上定位片与下定位片之间的距离与直径周期调制微丝制备过程中反应容器有效区域的长度相同。上定位片、下定位片与定丝框的相对位置与直径周期调制微丝制备过程中反应容器与定丝框的相对位置相同。

本发明依靠定丝框的刻度线控制微丝的垂直度并固定微丝粗、细段的相对位置；依靠滑块和限位导轨的高度限位和宽度限位保证微丝可以顺利进缝，并在进缝时微丝粗、细段的相对位置不发生改变；转轴柱理论上可使得限位导轨实现360°旋转，由于立杆的位置限制，使得限位导轨实际上实现约180°旋转；顶杆、靶中心螺杆、套筒和转轴柱的配合使得在保证靶有效高度与定丝框上微丝有效长度对应的的同时，使得靶可以较方便的转动。通过各组件的配合可以使得靶在装配直径周期调制微丝时，无需微观观测即可使得微丝的功能区分界线具有较精确的对齐度。本发明定位方便、精度高、成品重复性好，外形小巧、操作简便、成本低廉。

本发明的装配过程包括以下步驟：

①将微丝一端胶粘至定丝框有螺纹孔的对侧的刻度线中，在丝的另一端与吊坠连接并将定丝框立置，使得绷直后的微丝横跨定丝框并使得其压在该侧对应的刻度线内并将微丝与定丝框胶粘，剪断多余的微丝并取下吊坠。

②将定丝框置于特定反应容器中获得具有周期调制结构的功能区，其中反应容器有效长度与定丝框的相对位置固定，反应容器有效长度即为微丝功能区结构的长度。此时，反应容器的有效长度、功能区长度及丝阵的有效高度均相同。

③将顶杆的锥形尖端拧入靶中心螺杆上端的锥形孔槽中，以固定靶位置并限定靶有效高度。

④用螺钉将定丝框与滑块连接，并将滑块从限位导轨的一端推入，其中有丝的一侧靠近靶定位底座，使得定丝框上的微丝的功能区在微丝定位框横向嵌入限位导轨内后与上、下定位片之间竖直方向的间隙对齐。

⑤通过旋转限位导轨使得定丝框上微丝对准靶中的上、下定位片圆周的侧定位缝，移动滑块使得微丝行进至缝的底部。使得微丝的上端与定丝框分离，在绷直微丝后将其胶粘至上定位片上，将微丝的下端用吊坠固定后使其与定丝框分离，保持垂直状态，再胶粘固定至下定位片上，剪断多余微丝即完成1根微丝的布置。

⑥取出微丝定位框，卸下定丝框，去除掉定丝框上的胶。

⑦重复步骤①至步骤⑥，直到将靶定位缝布满半圈为止。

⑧松开顶杆并将靶旋转180°，使得未布丝的狭缝靠近限位导轨一侧，重复步骤①至步骤⑥，直到将靶定位缝另半圈布满为止。

附图说明

图1 为本发明的直径周期调制丝阵的辅助装配平台结构示意图；

图2 为本发明中的移动平台结构示意图；

图3 为本发明中的靶定位底座结构示意图；

图4 为本发明中的微丝定位框结构示意图；

图5 为本发明中的靶结构示意图；

图中：1.移动平台底座 2.限位导轨 3.通孔片 4.底座 5.立杆 6.顶杆 7.定丝框8.滑块 9.刻度线 10.微丝 11.上定位片 12.下定位片 13.中心螺杆 14.套筒 15.转轴柱。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行具体描述

图1为本发明的直径周期调制丝阵的辅助装配平台结构示意图，图2为本发明中的移动平台结构示意图，图3为本发明中的靶定位底座结构示意图，图4 为本发明中的微丝定位框结构示意图，图5为本发明中的靶结构示意图。

在图1-图5中，本发明的直径周期调制丝阵的辅助装配平台，含有移动平台，靶定位底座、微丝定位框和靶；其中，所述的移动平台包括移动平台底座1、限位导轨2。所述的靶定位底座包括底座4、立杆5、顶杆6。所述的微丝定位框包括定丝框7、滑块8、刻度线9。所述的靶包括上定位片11、下定位片12、中心螺杆13、套筒14、转轴柱15。

所述的限位导轨2的一端置于移动平台底座1上，另一端连接有通孔片3。

所述的底座4上设置有用于限位的凹槽和盲孔，立杆5与底座4垂直设置，立杆5的底端固定连接在底座4的凹槽上，在立杆5的顶端连接有与立杆5平行的顶杆6，顶杆6的下部设置为椎端。

所述的定丝框7的底部与契型的滑块8固定连接，微丝10固定在定丝框7上，在定丝框7的上、下框上对应设置有刻度线9。

所述的靶中的上定位片11与下定位片12平行设置，并与中心螺杆13垂直设置，上定位片11与下定位片12通过中心螺杆13螺纹连接，中心螺杆13的上端设置有锥形孔槽，用于顶杆6的限位。中心螺杆13的下端与套筒14螺纹连接置于转轴柱15的中心孔内。

所述的限位导轨2的一端与移动平台底座1固定连接，另一端置于底座4上，转轴柱15置于底座4的盲孔内，套筒14穿过通孔片3的通孔置于转轴柱15的中心孔内。所述的定丝框7通过滑块8嵌套在限位导轨2中。

所述的上定位片11与下定位片12均为圆周切缝，上定位片11与下定位片12之间的距离为丝阵高度。

所述的滑块8的斜边角度与限位导轨2的斜边角度匹配。

所述的上定位片11与下定位片12之间的距离与直径周期调制微丝制备过程中反应容器有效区域的长度相同。上定位片11、下定位片12与定丝框7的相对位置与直径周期调制微丝制备过程中反应容器与定丝框7的相对位置相同，这样就使得微丝上的带有周期调制结构的有效区域始终与上定位片11和下定位片12之间的空隙对齐。

本发明中移动平台底座1呈п型；限位导轨2的一端与移动平台底座1固定连接且与移动平台底座1水平，另一端与通孔片3连接，通孔片3的通孔尺寸与套筒14匹配；限位导轨2呈侧面为斜切的凹型，其形状与微丝定位框中滑块8的形状匹配。本发明中滑块8与限位导轨2配合且滑块8表面与移动平台底座1表面平行；定丝框7由聚四氟乙烯制作，其窄侧的一端与滑块螺纹连接，其两窄侧的上端面均有刻度线9用以标识微丝10放置的位置，使得在装配过程中微丝10与限位导轨2的底面始终保持垂直。

本发明靶定位底座的底座4呈半圆型，且其表面与移动平台底座1高度相同；立杆5与底座4连接并与底座4表面垂直；顶杆6与立杆5螺纹连接并与立杆5平行；底座4表面有一盲孔，其尺寸与转轴柱相当。本发明靶中的套筒14与靶的中心螺杆13下端螺纹连接，穿过限位导轨2底面一端的通孔和转轴柱15活动连接，并置于底座4的盲孔中，转轴柱15可在盲孔中进行360°转动；所述的上定位片11和下定位片12沿圆周切定位缝且缝隙对齐，依靠定位缝保证丝阵成型；所述的中心螺杆13与上定位片11、下定位片12螺纹连接，中心螺杆13下端与套筒14螺纹连接，上端设置有锥形孔槽以便顶杆6的尖端探入定位。

本发明的装配过程包括以下步驟：

①将微丝10一端胶粘至定丝框7有螺纹孔的对侧的刻度线9中，在微丝10的另一端与吊坠连接并将定丝框7立置，使得绷直后的微丝横跨定丝框7并使得其压在该侧对应的刻度线9内并将微丝10与定丝框7胶粘，剪断多余的微丝并取下吊坠。

②将定丝框7置于特定反应容器中获得具有周期调制结构的功能区，其中反应容器有效长度与定丝框7的相对位置固定，反应容器有效长度即为微丝功能区结构的长度。此时，反应容器的有效长度、功能区长度及丝阵的有效高度均相同。

③将顶杆6的锥形尖端拧入靶中心螺杆13上端的锥形孔槽中，以固定靶位置并限定靶有效高度。

④用螺钉将定丝框7与滑块8连接，并将滑块8从限位导轨2的一端推入，其中有丝的一侧靠近靶定位底座，使得定丝框7上的微丝10的功能区在微丝定位框横向嵌入限位导轨内后与上、下定位片之间竖直方向的间隙对齐。

⑤通过旋转限位导轨2使得定丝框7上微丝对准靶中的上、下定位片圆周的侧定位缝，移动滑块8使得微丝10行进至缝的底部。使得微丝10的上端与定丝框7分离在微丝10绷直后将其胶粘至上定位片11上，将微丝10的下端用吊坠固定后使其与定丝框7分离，并保持垂直状态，再胶粘固定至下定位片12上，剪断多余微丝即完成1根微丝的布置。

⑥取出微丝定位框，卸下定丝框7，去除掉定丝框7上的胶。

⑦重复步骤①至步骤⑥，直到将靶定位缝布满半圈为止。

⑧松开顶杆6并将靶旋转180°，使得未布丝的狭缝靠近限位导轨2一侧，重复步骤①至步骤⑥，直到将靶定位缝另半圈布满为止。

Claims (3)

1.一种直径周期调制丝阵的辅助装配平台，其特征在于：所述的辅助装配平台含有移动平台，靶定位底座、微丝定位框和靶；其中，所述的移动平台包括移动平台底座（1）、限位导轨（2）；所述的靶定位底座包括底座（4）、立杆（5）、顶杆（6）；所述的微丝定位框包括定丝框（7）、滑块（8）、刻度线（9）；所述的靶包括上定位片（11）、下定位片（12）、中心螺杆（13）、套筒（14）、转轴柱（15）；

所述限位导轨（2）的一端置于移动平台底座（1）上，另一端连接有通孔片（3）；

所述的底座（4）上设置有用于限位的凹槽和盲孔，立杆（5）与底座（4）垂直设置，立杆（5）的底端固定连接在底座（4）的凹槽上，在立杆（5）的顶端连接有与立杆（5）平行的顶杆（6），顶杆（6）的下部设置为椎端；

所述的定丝框（7）的底部与契型的滑块（8）固定连接，微丝（10）固定在定丝框（7）上，在定丝框（7）的上、下框上对应设置有刻度线（9）；

所述的靶中的上定位片（11）与下定位片（12）平行设置，并通过中心螺杆（13）螺纹连接，中心螺杆（13）的上端设置有锥形孔槽，用于顶杆（6）的限位；中心螺杆（13）的下端与套筒（14）螺纹连接置于转轴柱（15）的中心孔内；

所述的限位导轨（2）的一端与移动平台底座（1）固定连接，另一端置于底座（4）上，转轴柱（15）置于底座（4）的盲孔内，套筒（14）穿过通孔片（3）的通孔置于转轴柱（15）的中心孔内；所述的定丝框（7）通过滑块（8）嵌套在限位导轨（2）中。

2.根据权利要求1所述的辅助装配平台，其特征在于：所述的上定位片（11）与下定位片（12）均为圆周切缝，上定位片（11）与下定位片（12）之间的距离为丝阵高度。

3.根据权利要求1所述的辅助装配平台，其特征在于：所述的滑块（8）的斜边角度与限位导轨（2）的斜边角度匹配。