CN111091989A - 一种强场激光实验室安全联锁装置及其控制方法 - Google Patents

一种强场激光实验室安全联锁装置及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种强场激光实验室安全联锁装置及其控制方法。本发明通过设置紧急开关和电动快门,高能放大部分到压缩器之间设置主光路电动快门,所有电动快门均通过快门电源供电才能打开,所有快门电源均为钥匙控制供电,保证靶区有人的时候仅有低能激光传输到靶区,而且激光是否传输由靶区工作人员控制;当激光区和靶区有人的时候,高能激光无法传输到靶区,此时保障了强光对人的损伤,以及打靶电磁辐射对人带来的危害;高能激光的使用仅能在激光区和靶区处于无人区的状态下使用,极大地保障了人的生命安全;多级紧急开关的设置提供了设备在不同程度故障威胁下的紧急处理,最大程度地保障设备安全。

Description

一种强场激光实验室安全联锁装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及激光领域,具体涉及一种强场激光实验室安全联锁装置及其控制方法。
背景技术
自啁啾激光脉冲放大(CPA)提出后,激光器的峰值功率飞跃发展,激光脉冲峰值功率可达数PW(1015W),激光光强可达1022W/cm2。这类强场激光已被广泛应用于激光等离子相互作用领域中,国内外也基于这样的强场激光建立了强场激光实验室。强场激光集光机电于一身,自身具有光学破坏性、高电压/高电流等强电危险性。强场激光与靶相互作用时,具有电磁辐射,因此要考虑人身辐射问题。强场激光实验室设备复杂、人员繁多,工作区域大,且具有危险性,若疏忽便可能造成人身财产等伤亡损失。例如,靶区工作人员正在工作时,激光区误操作将激光送入到靶区,工作人员便暴露在强光辐射和电磁辐射中,极易造成眼睛损伤和辐射照射;又例如实验室漏水,电气设备将受到永久性损坏。因此需要考虑激光的安全,保障激光系统以及激光应用时的人身安全。目前主要是靠人相互通知以及提高警惕来实现安全保障。
发明内容
针对现有技术中存在的问题,本发明提出了一种强场激光实验室安全联锁装置及其控制方法。
本发明的一个目的在于提出一种强场激光实验室安全联锁装置。
一般强场激光实验室包括激光区、靶区和控制室;其中,靶区的四面以及顶面具有防辐射墙,防辐射墙通常为0.5~2米厚的水泥墙;每个区域的门个数大于1,且每个区域仅有1个门正常工作时进出,其余门均为非灾害等情况下常闭;在激光区通过激光区门进出,以及在靶区通过靶区门进出;强场激光实验室里使用的激光指基于啁啾脉冲放大(CPA)技术且输出大于1J能量的激光。
激光区包括依次相连的低能前端、高能放大部分和压缩器;低能前端包括依次相连的种子、展宽器和CPA系统中的前级放大器;高能放大部分包括多个放大器;前级放大器和高能放大部分中的每一个放大器分别连接一个或多个泵浦源;多个泵浦源并联至激光区供电线,激光区供电线连接至激光区供电;前级放大器具体指将能量放大到小于100mJ的放大器,高能放大部分的放大器具体指将能量放大到大于100mJ的放大器;放大后的激光传输到压缩器中进行压缩,获得的飞秒激光传输到靶区应用;靶区供电为整个靶区提供工作电压。
本发明的强场激光实验室安全联锁装置包括:激光区紧急开关、靶区紧急开关、泵浦电源紧急开关、泵浦电动快门、主光路电动快门、低能快门电源、高能快门电源、靶区快门电源、控制室快门电源、低能快门钥匙、高能快门钥匙、靶区授权钥匙、激光区门钥匙和靶区门钥匙;其中,激光区门配备激光区门钥匙,靶区门配备靶区门钥匙;在连接激光区供电的激光区供电线上设置激光区紧急开关,激光区出现紧急情况时,按下激光区紧急开关对整个激光区断电;靶区供电设置有靶区紧急开关,靶区出现紧急情况时,按下靶区紧急开关对整个靶区断电;激光区的每一个泵浦源均设有一个泵浦电源紧急开关,泵浦源通过各自的泵浦电源紧急开关并连到激光区供电线,再通过激光区紧急开关连接到激光区供电上,泵浦源出现紧急情况时,按下泵浦电源紧急开关及时断电相应的泵浦源,保护设备;低能前端的每个泵浦源均通过一个泵浦电动快门连接至相应的前级放大器,泵浦电动快门关闭时,对应的泵浦源无激光输出到前级放大器中,泵浦电动快门打开时,对应的泵浦源有激光输出到前级放大器中;低能前端的每个泵浦电动快门均连接至低能快门电源上,低能快门电源通过低能快门钥匙控制电源供电;高能放大部分的每个泵浦源均通过一个泵浦电动快门连接至相应的高能放大部分的放大器,泵浦电动快门关闭时,对应的泵浦源无激光输出到放大器中,泵浦电动快门打开时,对应的泵浦源有激光输出到放大器中;高能放大部分的每个泵浦电动快门连接至高能快门电源上,高能快门电源通过高能快门钥匙控制电源供电;在高能放大部分到压缩器之间设置一个主光路电动快门,主光路电动快门由靶区快门电源和控制室快门电源并联供电,即由靶区快门电源或控制室快门电源为主光路电动快门供电;靶区快门电源和控制室快门电源均为双钥匙同时控制电源供电,其中靶区快门电源由高能快门钥匙和靶区授权钥匙同时控制,当高能快门钥匙和靶区授权钥匙同时插在靶区快门电源上,并同时放置在状态ON上,靶区快门电源才给主光路电动快门供电,靶区快门电源设置在靶区;控制室快门电源由激光区门钥匙和靶区门钥匙同时控制,当激光区门钥匙和靶区门钥匙同时插在控制室快门电源上,并同时放置在状态ON上,控制室快门电源才给主光路电动快门供电,控制室快门电源设置在控制室;当靶区快门电源和控制室快门电源都不能供电时,主光路电动快门处于关闭状态,此时无激光传输到靶区。
激光区紧急开关、靶区紧急开关和泵浦电源紧急开关均为按压式急停按钮开关,通过快速按压开关完成断电。
所有电动快门即所有泵浦电动快门和主光路电动快门,通电打开,断电关闭。所有快门电源即低能快门电源、高能快门电源、靶区快门电源和控制室快门电源,均为钥匙控制供电,当相应的钥匙插在电源上并且位于状态ON上,电源通电,钥匙位于状态OFF上,电源断电,此时钥匙才能拔下来。
本发明的另一个目的在于提出一种强场激光实验室安全联锁装置的控制方法。
本发明的强场激光实验室安全联锁装置的控制方法,包括以下步骤:
(一)实验室运行时出现故障,按照故障级别处理方法如下:
1)第一级别:当需要全实验室断电保护情况下,直接按下激光区紧急开关和/或靶区紧急开关,使紧急开关处于断开状态,切断相应激光区和/或靶区的供电,将相应区域进行断电保护;
2)第二级别:当某个泵浦源出现危险时,直接按下相应泵浦源的泵浦电源紧急开关,使泵浦电源紧急开关处于断开状态,实现该泵浦源的断电保护;
3)第三级别:当激光区中低能前端的前级放大器出现故障时,通过低能快门电源的低能快门钥匙拧到状态OFF,切断低能快门电源对相应泵浦电动快门的供电,使低能前端的泵浦电动快门处于关闭状态,从而无激光输入到低能前端的前级放大器中,对低能前端的前级放大器进行保护;当激光区中高能放大部分出现故障时,通过高能快门电源的高能快门钥匙拧到状态OFF,切断高能快门电源对相应的泵浦电动快门的供电,使高能放大部分的泵浦电动快门处于关闭状态,从而无激光输入到高能放大部分的放大器中,对高能放大部分的放大器进行保护;
(二)在激光使用过程中,安全保护方法如下:
a) 当激光区有人的时候,激光区门钥匙总是在激光区门上;当靶区有人的时候,靶区门钥匙总是在靶区门上,所以只要激光区或靶区内有人的时候,此时放置在控制室的给激光区的主光路电动快门供电的控制室快门电源,由于控制其的激光区门钥匙和靶区门钥匙挂在相应的门上,无法用于开启控制室快门电源,因此控制室快门电源处于断开状态,无法给主光路电动快门供电,即只要激光区或者靶区有人的时候,控制室无法通过控制室快门电源给主光路电动快门供电,从而远程控制主光路电动快门打开,因此此时激光无法传输到靶区,从而保护激光区以及靶区的工作人员;
b)当激光区需要利用高能放大部分的泵浦源调试高能放大,此时需要主光路电动快门的靶区快门电源的高能快门钥匙去开启高能放大部分的高能快门电源,从而给高能放大部分的泵浦电动快门供电,让高能放大部分的泵浦源的激光进入高能放大部分从而调试激光,即激光区的高能放大部分工作时,为主光路电动快门供电的靶区快门电源因为没有高能快门钥匙从而无法给主光路电动快门供电,同时如步骤a)中激光区门钥匙和靶区门钥匙挂在相应的门上,控制室快门电源也无法给主光路电动快门供电,因此此时主光路电动快门处于关闭状态使得无激光传输到靶区,从而保护激光区以及靶区的工作人员;
c) 当激光区的低能前端工作,同时靶区需要用低能激光时,靶区给激光区提出使用低能激光需求,此时激光区的工作人员将为高能放大部分的泵浦电动快门供电的高能快门电源的高能快门钥匙插入到为主光路电动快门供电的靶区快门电源,同时靶区将靶区授权钥匙插入到靶区快门电源上,将高能快门钥匙和靶区授权钥匙同时拧到ON上,使靶区快门电源给主光路电动快门供电,从而开启主光路电动快门,让低能激光传输到靶区,即靶区的工作人员根据工作需要在靶区开启主光路电动快门使激光区的低能激光传输到靶区,同时由于控制高能快门电源供电的高能快门钥匙用于开启靶区快门电源,从而无法开启高能快门电源,使得只有低能激光而无高能激光传输到靶区,从而保护靶区工作人员;
d)当激光区的高能放大部分全部开启,此时高能快门钥匙用于开启高能放大部分的高能快门电源,给主光路电动快门供电的靶区快门电源因为缺少高能快门钥匙,从而无法开启靶区快门电源,因此此时靶区快门电源不能给主光路电动快门供电,同时如步骤a)激光区门钥匙和靶区门钥匙均挂在相应的门上,控制室快门电源也无法给主光路电动快门供电,此时主光路电动快门处于关闭状态此时无激光传输到靶区;
e) 激光准备完毕,此时激光区工作人员全部退出激光区,激光区门关闭,拔出激光区门钥匙交给控制室工作人员;靶区工作人员全部退出靶区,关闭靶区门,拔出靶区门钥匙交给控制室工作人员,控制室工作人员将激光区门钥匙和靶区门钥匙插入到控制室快门电源上,并同时拧到状态ON上,此时控制室快门电源给主光路电动快门供电,即当激光区和靶区准备完毕,所有工作人员退出激光区和靶区后,控制室工作人员此时根据需要开启主光路电动快门,使激光区的高能激光传输到靶区。
其中,在步骤(一)的a)中,实验室需要全实验室断电保护情况包括:实验室出现漏水等。
本发明的优点:
本发明保证靶区有人的时候仅有低能激光传输到靶区,而且激光是否传输由靶区工作人员控制;当激光区和靶区有人的时候,高能激光无法传输到靶区,此时保障了强光对人的损伤,以及打靶电磁辐射对人带来的危害;高能激光的使用仅能在激光区和靶区处于无人区的状态下使用,极大地保障了人的生命安全;多级紧急开关的设置提供了设备在不同程度故障威胁下的紧急处理,最大程度地保障设备安全。
附图说明
图1为一般强场激光实验室的结构框图;
图2为本发明的强场激光实验室安全联锁装置的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图,通过具体实施例,进一步阐述本发明。
如图1所示,一般强场激光实验室包括激光区、靶区和控制室;其中,靶区的四面以及顶面具有防辐射墙,防辐射墙通常为0.5~2米厚的水泥墙;每个区域的门个数大于1,且每个区域仅有1个门正常工作时进出,其余门均为非灾害等情况下常闭;在激光区通过激光区门LD进出,以及在靶区通过靶区门TD进出;强场激光实验室里使用的激光指基于啁啾脉冲放大(CPA)技术且输出大于1J能量的激光。
如图2所示,激光区包括依次相连的低能前端、高能放大部分和压缩器;低能前端包括依次相连的种子、展宽器和CPA系统中的前级放大器;高能放大部分包括多个放大器;前级放大器和高能放大部分中的每一个放大器分别连接一个或多个泵浦源;多个泵浦源并联至激光区供电线,激光区供电线连接至激光区供电;前级放大器具体指将能量放大到小于100mJ的放大器,高能放大部分的放大器具体指将能量放大到大于100mJ的放大器;放大后的激光传输到压缩器中进行压缩,获得的飞秒激光传输到靶区应用;靶区供电为整个靶区提供工作电压。
如图2所示,本实施例的强场激光实验室安全联锁装置包括:激光区紧急开关LSW、靶区紧急开关TSW、泵浦电源紧急开关PSW、泵浦电动快门PST、主光路电动快门MST、低能快门电源、高能快门电源、靶区快门电源、控制室快门电源、低能快门钥匙、高能快门钥匙、靶区授权钥匙、激光区门钥匙和靶区门钥匙;其中,激光区门LD配备激光区门钥匙,靶区门TD配备靶区门钥匙;在连接激光区供电的激光区供电线上设置激光区紧急开关LSW,激光区出现紧急情况时,按下激光区紧急开关LSW对整个激光区断电;靶区供电设置有靶区紧急开关TSW,靶区出现紧急情况时,按下靶区紧急开关TSW对整个靶区断电;激光区的每一个泵浦源均设有一个泵浦电源紧急开关PSW,泵浦源通过各自的泵浦电源紧急开关PSW并连到激光区供电线,再通过激光区紧急开关LSW连接到激光区供电上,泵浦源出现紧急情况时,按下泵浦电源紧急开关PSW及时断电相应的泵浦源,保护设备;低能前端的每个泵浦源均通过一个泵浦电动快门PST连接至相应的前级放大器,泵浦电动快门PST关闭时,对应的泵浦源无激光输出到前级放大器中,泵浦电动快门PST打开时,对应的泵浦源有激光输出到前级放大器中;低能前端的每个泵浦电动快门PST均连接至低能快门电源上,低能快门电源通过低能快门钥匙控制电源供电;高能放大部分的每个泵浦源均通过一个泵浦电动快门PST连接至相应的高能放大部分的放大器,泵浦电动快门PST关闭时,对应的泵浦源无激光输出到放大器中,泵浦电动快门PST打开时,对应的泵浦源有激光输出到放大器中;高能放大部分的每个泵浦电动快门PST连接至高能快门电源上,高能快门电源通过高能快门钥匙控制电源供电;在高能放大部分到压缩器之间设置一个主光路电动快门MST,主光路电动快门MST由靶区快门电源和控制室快门电源并联供电,即由靶区快门电源或控制室快门电源为主光路电动快门MST供电;靶区快门电源和控制室快门电源均为双钥匙同时控制电源供电,其中靶区快门电源由高能快门钥匙和靶区授权钥匙同时控制,当高能快门钥匙和靶区授权钥匙同时插在靶区快门电源上,并同时放置在状态ON(开)上,靶区快门电源才给主光路电动快门MST供电,靶区快门电源设置在靶区;控制室快门电源由激光区门钥匙和靶区门钥匙同时控制,当激光区门钥匙和靶区门钥匙同时插在控制室快门电源上,并同时放置在状态ON上,控制室快门电源才给主光路电动快门MST供电,控制室快门电源设置在控制室;当靶区快门电源和控制室快门电源都不能供电时,主光路电动快门MST处于关闭状态,此时无激光传输到靶区。
激光区紧急开关LSW、靶区紧急开关TSW和泵浦电源紧急开关PSW均为按压式急停按钮开关,通过快速按压开关完成断电。
所有电动快门即所有泵浦电动快门PST和主光路电动快门MST,通电打开,断电关闭。所有快门电源即低能快门电源、高能快门电源、靶区快门电源和控制室快门电源,均为钥匙控制供电,当相应的钥匙插在电源上并且位于状态ON上,电源通电,钥匙位于状态OFF(关)上,电源断电,此时钥匙才能拔下来。
本实施例的强场激光实验室安全联锁装置的控制方法,包括以下步骤:
(一)实验室运行时出现故障,按照故障级别处理方法如下:
1)第一级别:当实验室出现漏水等需要全实验室断电保护情况下,直接按下激光区紧急开关和/或靶区紧急开关,使紧急开关处于断开状态,切断相应激光区和/或靶区的供电,将相应区域进行断电保护;
2)第二级别:当某个泵浦源出现危险时,直接按下相应泵浦源的泵浦电源紧急开关,使泵浦电源紧急开关处于断开状态,实现该泵浦源的断电保护;
3)第三级别:当激光区中低能前端的前级放大器出现故障时,通过低能快门电源的低能快门钥匙拧到状态OFF,切断低能快门电源对相应泵浦电动快门的供电,使低能前端的泵浦电动快门处于关闭状态,从而无激光输入到低能前端的前级放大器中,对低能前端的前级放大器进行保护;当激光区中高能放大部分出现故障时,通过高能快门电源的高能快门钥匙拧到状态OFF,切断高能快门电源对相应的泵浦电动快门的供电,使高能放大部分的泵浦电动快门处于关闭状态,从而无激光输入到高能放大部分的放大器中,对高能放大部分的放大器进行保护;
(二)在激光使用过程中,安全保护方法如下:
a) 当激光区有人的时候,激光区门钥匙总是在激光区门上;当靶区有人的时候,靶区门钥匙总是在靶区门上,所以只要激光区和/或靶区内有人的时候,此时放置在控制室的给激光区的主光路电动快门供电的控制室快门电源,由于控制其的激光区门钥匙和靶区门钥匙挂在相应的门上,无法用于开启控制室快门电源,因此控制室快门电源处于断开状态,无法给主光路电动快门供电,即只要激光区或者靶区有人的时候,控制室无法通过控制室快门电源给主光路电动快门供电,从而远程控制主光路电动快门打开,因此此时激光无法传输到靶区,从而保护激光区以及靶区的工作人员;
b)当激光区需要利用高能放大部分的泵浦源调试高能放大,此时需要主光路电动快门的靶区快门电源的高能快门钥匙去开启高能放大部分的高能快门电源,从而给高能放大部分的泵浦电动快门供电,让高能放大部分的泵浦源的激光进入高能放大部分从而调试激光,即激光区的高能放大部分工作时,为主光路电动快门供电的靶区快门电源因为没有高能快门钥匙从而无法给主光路电动快门供电,同时如步骤a)中激光区门钥匙和靶区门钥匙挂在相应的门上,控制室快门电源也无法给主光路电动快门供电,因此此时主光路电动快门处于关闭状态使得无激光传输到靶区,从而保护激光区以及靶区的工作人员;
c) 当激光区的低能前端工作,同时靶区需要用低能激光时,靶区给激光区提出使用低能激光需求,此时激光区的工作人员将为高能放大部分的泵浦电动快门供电的高能快门电源的高能快门钥匙插入到为主光路电动快门供电的靶区快门电源,同时靶区将靶区授权钥匙插入到靶区快门电源上,将高能快门钥匙和靶区授权钥匙同时拧到ON上,使靶区快门电源给主光路电动快门供电,从而开启主光路电动快门,让低能激光传输到靶区,即靶区的工作人员根据工作需要在靶区开启主光路电动快门使激光区的低能激光传输到靶区,同时由于控制高能快门电源供电的高能快门钥匙用于开启靶区快门电源,从而无法开启高能快门电源,使得只有低能激光而无高能激光传输到靶区,从而保护靶区工作人员;
d)当激光区的高能放大部分全部开启,此时高能快门钥匙用于开启高能放大部分的高能快门电源,给主光路电动快门供电的靶区快门电源因为缺少高能快门钥匙,从而无法开启靶区快门电源,因此此时靶区快门电源不能给主光路电动快门供电,同时如步骤a)激光区门钥匙和靶区门钥匙均挂在相应的门上,控制室快门电源也无法给主光路电动快门供电,此时主光路电动快门处于关闭状态此时无激光传输到靶区;
e) 激光准备完毕,此时激光区工作人员全部退出激光区,激光区门关闭,拔出激光区门钥匙交给控制室工作人员;靶区工作人员全部退出靶区,关闭靶区门,拔出靶区门钥匙交给控制室工作人员,控制室工作人员将激光区门钥匙和靶区门钥匙插入到控制室快门电源上,并同时拧到状态ON上,此时控制室快门电源给主光路电动快门供电,即当激光区和靶区准备完毕,所有工作人员退出激光区和靶区后,控制室工作人员此时根据需要开启主光路电动快门,使激光区的高能激光传输到靶区。
最后需要注意的是,公布实施例的目的在于帮助进一步理解本发明,但是本领域的技术人员可以理解:在不脱离本发明及所附的权利要求的精神和范围内,各种替换和修改都是可能的。因此,本发明不应局限于实施例所公开的内容,本发明要求保护的范围以权利要求书界定的范围为准。

Claims (7)

1.一种强场激光实验室安全联锁装置,所述强场激光实验室包括激光区、靶区和控制室;其中,每个区域的门个数大于1,且每个区域仅有1个门正常工作时进出;在激光区通过激光区门进出,以及在靶区通过靶区门进出;所述激光区包括依次相连的低能前端、高能放大部分和压缩器;低能前端包括依次相连的种子、展宽器和前级放大器;高能放大部分包括多个放大器;前级放大器和高能放大部分中的每一个放大器分别连接一个或多个泵浦源;多个泵浦源并联至激光区供电线,激光区供电线连接至激光区供电;放大后的激光传输到压缩器中进行压缩,获得的飞秒激光传输到靶区应用;靶区供电为整个靶区提供工作电压,其特征在于,所述强场激光实验室安全联锁装置包括:激光区紧急开关、靶区紧急开关、泵浦电源紧急开关、泵浦电动快门、主光路电动快门、低能快门电源、高能快门电源、靶区快门电源、控制室快门电源、低能快门钥匙、高能快门钥匙、靶区授权钥匙、激光区门钥匙和靶区门钥匙;其中,所述激光区门配备激光区门钥匙,靶区门配备靶区门钥匙;在连接激光区供电的激光区供电线上设置激光区紧急开关,激光区出现紧急情况时,按下激光区紧急开关对整个激光区断电;所述靶区供电设置有靶区紧急开关,靶区出现紧急情况时,按下靶区紧急开关对整个靶区断电;激光区的每一个泵浦源均设有一个泵浦电源紧急开关,泵浦源通过各自的泵浦电源紧急开关并连到激光区供电线,再通过激光区紧急开关连接到激光区供电上,泵浦源出现紧急情况时,按下泵浦电源紧急开关及时断电相应的泵浦源,保护设备;低能前端的每个泵浦源均通过一个泵浦电动快门连接至相应的前级放大器,泵浦电动快门关闭时,对应的泵浦源无激光输出到前级放大器中,泵浦电动快门打开时,对应的泵浦源有激光输出到前级放大器中;低能前端的每个泵浦电动快门均连接至低能快门电源上,低能快门电源通过低能快门钥匙控制电源供电;高能放大部分的每个泵浦源均通过一个泵浦电动快门连接至相应的高能放大部分的放大器,泵浦电动快门关闭时,对应的泵浦源无激光输出到放大器中,泵浦电动快门打开时,对应的泵浦源有激光输出到放大器中;高能放大部分的每个泵浦电动快门连接至高能快门电源上,高能快门电源通过高能快门钥匙控制电源供电;在高能放大部分到压缩器之间设置一个主光路电动快门,主光路电动快门由靶区快门电源和控制室快门电源并联供电,即由靶区快门电源或控制室快门电源为主光路电动快门供电;靶区快门电源和控制室快门电源均为双钥匙同时控制电源供电,其中靶区快门电源由高能快门钥匙和靶区授权钥匙同时控制,当高能快门钥匙和靶区授权钥匙同时插在靶区快门电源上,并同时放置在状态ON上,靶区快门电源才给主光路电动快门供电,靶区快门电源设置在靶区;控制室快门电源由激光区门钥匙和靶区门钥匙同时控制,当激光区门钥匙和靶区门钥匙同时插在控制室快门电源上,并同时放置在状态ON上,控制室快门电源才给主光路电动快门供电,控制室快门电源设置在控制室;当靶区快门电源和控制室快门电源都不能供电时,主光路电动快门处于关闭状态,此时无激光传输到靶区。
2.如权利要求1所述的强场激光实验室安全联锁装置,其特征在于,所述激光区紧急开关、靶区紧急开关和泵浦电源紧急开关均为按压式急停按钮开关,通过快速按压开关完成断电。
3.如权利要求1所述的强场激光实验室安全联锁装置,其特征在于,所述泵浦电动快门和主光路电动快门,通电打开,断电关闭。
4.如权利要求1所述的强场激光实验室安全联锁装置,其特征在于,所述低能快门电源、高能快门电源、靶区快门电源和控制室快门电源,均为钥匙控制供电,当相应的钥匙插在电源上并且位于状态ON上,电源通电,钥匙位于状态OFF上,电源断电,此时钥匙才能拔下来。
5.如权利要求1所述的强场激光实验室安全联锁装置,其特征在于,所述靶区的四面以及顶面具有防辐射墙,防辐射墙为0.5~2米厚的水泥墙。
6.如权利要求1所述的强场激光实验室安全联锁装置,其特征在于,所述前级放大器具体指将能量放大到小于100mJ的放大器,高能放大部分的放大器具体指将能量放大到大于100mJ的放大器。
7.一种如权利要求1所述的强场激光实验室安全联锁装置的控制方法,其特征在于,所述控制方法包括以下步骤:
(一)实验室运行时出现故障,按照故障级别处理方法如下:
1)第一级别:当需要全实验室断电保护情况下,直接按下激光区紧急开关和/或靶区紧急开关,使紧急开关处于断开状态,切断相应激光区和/或靶区的供电,将相应区域进行断电保护;
2)第二级别:当某个泵浦源出现危险时,直接按下相应泵浦源的泵浦电源紧急开关,使泵浦电源紧急开关处于断开状态,实现该泵浦源的断电保护;
3)第三级别:当激光区中低能前端的前级放大器出现故障时,通过低能快门电源的低能快门钥匙拧到状态OFF,切断低能快门电源对相应泵浦电动快门的供电,使低能前端的泵浦电动快门处于关闭状态,从而无激光输入到低能前端的前级放大器中,对低能前端的前级放大器进行保护;当激光区中高能放大部分出现故障时,通过高能快门电源的高能快门钥匙拧到状态OFF,切断高能快门电源对相应的泵浦电动快门的供电,使高能放大部分的泵浦电动快门处于关闭状态,从而无激光输入到高能放大部分的放大器中,对高能放大部分的放大器进行保护;
(二)在激光使用过程中,安全保护方法如下:
a)当激光区有人的时候,激光区门钥匙总是在激光区门上;当靶区有人的时候,靶区门钥匙总是在靶区门上,所以只要激光区或靶区内有人的时候,此时放置在控制室的给激光区的主光路电动快门供电的控制室快门电源,由于控制其的激光区门钥匙和靶区门钥匙挂在相应的门上,无法用于开启控制室快门电源,因此控制室快门电源处于断开状态,无法给主光路电动快门供电,即只要激光区或者靶区有人的时候,控制室无法通过控制室快门电源给主光路电动快门供电,从而远程控制主光路电动快门打开,因此此时激光无法传输到靶区,从而保护激光区以及靶区的工作人员;
b)当激光区需要利用高能放大部分的泵浦源调试高能放大,此时需要主光路电动快门的靶区快门电源的高能快门钥匙去开启高能放大部分的高能快门电源,从而给高能放大部分的泵浦电动快门供电,让高能放大部分的泵浦源的激光进入高能放大部分从而调试激光,即激光区的高能放大部分工作时,为主光路电动快门供电的靶区快门电源因为没有高能快门钥匙从而无法给主光路电动快门供电,同时如步骤a)中激光区门钥匙和靶区门钥匙挂在相应的门上,控制室快门电源也无法给主光路电动快门供电,因此此时主光路电动快门处于关闭状态使得无激光传输到靶区,从而保护激光区以及靶区的工作人员;
c)当激光区的低能前端工作,同时靶区需要用低能激光时,靶区给激光区提出使用低能激光需求,此时激光区的工作人员将为高能放大部分的泵浦电动快门供电的高能快门电源的高能快门钥匙插入到为主光路电动快门供电的靶区快门电源,同时靶区将靶区授权钥匙插入到靶区快门电源上,将高能快门钥匙和靶区授权钥匙同时拧到ON上,使靶区快门电源给主光路电动快门供电,从而开启主光路电动快门,让低能激光传输到靶区,即靶区的工作人员根据工作需要在靶区开启主光路电动快门使激光区的低能激光传输到靶区,同时由于控制高能快门电源供电的高能快门钥匙用于开启靶区快门电源,从而无法开启高能快门电源,使得只有低能激光而无高能激光传输到靶区,从而保护靶区工作人员;
d)当激光区的高能放大部分全部开启,此时高能快门钥匙用于开启高能放大部分的高能快门电源,给主光路电动快门供电的靶区快门电源因为缺少高能快门钥匙,从而无法开启靶区快门电源,因此此时靶区快门电源不能给主光路电动快门供电,同时如步骤a)激光区门钥匙和靶区门钥匙均挂在相应的门上,控制室快门电源也无法给主光路电动快门供电,此时主光路电动快门处于关闭状态此时无激光传输到靶区;
e)激光准备完毕,此时激光区工作人员全部退出激光区,激光区门关闭,拔出激光区门钥匙交给控制室工作人员;靶区工作人员全部退出靶区,关闭靶区门,拔出靶区门钥匙交给控制室工作人员,控制室工作人员将激光区门钥匙和靶区门钥匙插入到控制室快门电源上,并同时拧到状态ON上,此时控制室快门电源给主光路电动快门供电,即当激光区和靶区准备完毕,所有工作人员退出激光区和靶区后,控制室工作人员此时根据需要开启主光路电动快门,使激光区的高能激光传输到靶区。
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