大徑厚比KDP晶體低應(yīng)力夾持組件性能及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、慣性約束核聚變裝置中，由于使用強(qiáng)激光作為能量源，使光學(xué)元件具有很大的直徑厚度比。大徑厚比光學(xué)元件在力的作用下很容易產(chǎn)生面形畸變，影響倍頻轉(zhuǎn)換效率。所以如何使KDP晶體在夾持后變形和應(yīng)力最小，以提高晶體諧波轉(zhuǎn)換效率是KDP晶體低應(yīng)力夾持的最核心問題。因此，研究晶體框殘余應(yīng)力松弛、夾持組件夾持方式等因素對晶體變形和應(yīng)力的影響，有十分重要的意義。
　　基于Johnson-Cook流動應(yīng)力模型以及Oxley剪切角模型，建立單顆磨粒的法向磨

2、削力和切向磨削力的預(yù)測模型，研究刀具前角、切削速度對單顆磨粒磨削力的影響規(guī)律；并建立整體磨削力的預(yù)測模型。基于整體磨削力預(yù)測模型，采用ABAQUS有限元軟件建立平面磨削仿真模型，對平面磨削殘余應(yīng)力以及殘余應(yīng)力松弛后工件變形進(jìn)行研究，在此基礎(chǔ)上，建立考慮晶體框殘余應(yīng)力的晶體夾持有限元模型，得到殘余應(yīng)力松弛對晶體變形和應(yīng)力的影響規(guī)律。
　　采用逆向工程方法建立晶體框平面度模型，基于考慮晶體框殘余應(yīng)力的晶體夾持有限元模型，研究晶體框平面

3、度對晶體變形的影響規(guī)律。同時(shí)進(jìn)行三夾持面夾持方案、多夾持面夾持方案以及全周長夾持方案等三種K DP晶體夾持方案夾持組件性能分析，得到晶體變形的變化規(guī)律。
　　采用等尺寸鋁鏡代替KDP晶體，搭建晶體夾持組件性能測試系統(tǒng)，首先對晶體框表面平面度進(jìn)行檢測，得到晶體框的平面度，在此基礎(chǔ)之上，獲得鋁鏡變形測量基準(zhǔn)直線方程。然后，進(jìn)行全周長夾持方案實(shí)驗(yàn)研究，得到全周長夾持方案晶體變形的變化規(guī)律，并與仿真結(jié)果進(jìn)行對比，驗(yàn)證仿真模型以及仿真結(jié)果的