一種高溫高壓空心微球充氣系統的制作方法
【專利摘要】本發明提供了一種高溫高壓空心微球充氣系統，所述充氣系統中的氣瓶通過手動閥門與高增壓單向閥和低增壓單向閥相連接，連接端口A通過壓力傳感器和相匹配的壓力儀表測量其壓力，并接有安全閥；高增壓單向閥和低增壓單向閥的另一端分別與高增壓泵和低增壓泵的入口相連接，兩出口端E、B間通過閥門連接；端口E接有高壓爆破保護閥，并通過壓力傳感器和相匹配的壓力儀表測量其壓力。
【專利說明】一種高溫高壓空心微球充氣系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及微球充氣【技術領域】，具體涉及一種高溫高壓空心微球充氣系統，充氣系統的微球充氣時所用的充氣溫度最高可達900°C高溫或充氣壓力最高可達120MP高壓。
【背景技術】
[0002]激光慣性約束聚變(ICF)實驗中需要將靶丸內充入高壓燃料氣體，向靶丸內加載氣態燃料一般稱為充氣。靶丸充氣主要有四種方法，即熱擴散充氣、制球原位充氣、注入法充氣和充氣管充氣。熱擴散充氣是靶丸高壓充氣最普遍采用的充氣方法。熱擴散充氣法，即微球充氣時保持球殼外壓力大于球殼內壓力的條件下，氣體原子(或分子)由壓力(濃度)高的地方向壓力(濃度)低的地方遷移。如果球殼材料的耐外壓能力和對氣體的滲透系數足夠大，在適當的外加壓力的條件下，就可以在預定的時間范圍內將球內氣壓充到所需要的壓力。決定熱擴散充氣的關鍵參數是氣體滲透系數，根據Arrhenius公式，氣體滲透系數與溫度的關系為:
【權利要求】
1.一種高溫高壓空心微球充氣系統，其特征在于:所述充氣系統中的氣瓶(I)通過手動閥門(2)與高增壓單向閥(6)、低增壓單向閥(8)的一端相連接，連接端口 A通過壓力傳感器(3)和相匹配的壓力儀表A (4)測量其壓力，并接有安全閥(5);高增壓單向閥(6)和低增壓單向閥(8)的另一端分別與高增壓泵(7)和低增壓泵(9)的入口相連接，高增壓泵(7)和低增壓泵(9)的兩出口端E、B間通過閥門(10)連接；端口 E接有高壓爆破保護閥(14)，并通過壓力傳感器(15)和相匹配的壓力儀表(16)測量其壓力；端口 B接有高壓爆破保護閥(12)，并通過壓力傳感器(11)和相匹配的壓力儀表(13)測量其壓力；端口 B還通過閥門(17)接有一個體積較大的緩沖管(18)，并通過壓力傳感器(19)和相匹配的壓力儀表(24)測量其壓力；端口 B通過閥門(22)后出口端C，通過閥門(23)連接到機械泵(21);端口 C接有高壓爆破保護閥(25)和高壓排氣閥(26);閥門(20)跨接在氣路中端口 A和C之間；端口C通過閥門(27)后出口端D通過壓力傳感器(29)和相匹配的壓力儀表(28)測量其壓力；端口 D通過閥門(30)后出口端F通過閥門(33)接入到充氣室(36)，通過閥門(34)連接到機械泵(21)，并接有高壓放氣閥(35);充氣室(36)接有高壓爆破保護閥(37)，并通過壓力傳感器(32)和相匹配的壓力儀表(31)測量其壓力。
2.根據權利要求1所述的高溫高壓空心微球充氣系統，其特征在于:充氣室(36)采用高溫充氣室結構，高溫充氣室由進氣桿(43)、密封螺桿(44)和螺母(45)和樣品室(46)組成；充氣氣體由進氣桿(43 )的一端引入，另一端設有錐形密封頭(43-A)與樣品室(46 )的梯形入口(46-A)配合，通過密封螺桿(44)和螺母(45)的壓緊密封。
3.根據權利要求1所述的高溫高壓空心微球充氣系統，其特征在于:充氣室(36)采用高壓充氣室結構，高壓充氣室由進氣桿(38)、頂絲(39)及壓環(41)、螺母(40)和樣品室(42)組成；充氣氣體由進氣桿(38)的一端引入，另一端設有錐形密封頭(38-A)與樣品室(42)的錐形入口(42-A)配合，通過壓環(41)和螺母(40)壓緊密封，頂絲(39)壓緊在壓環(41)上提供額外的密封壓力。
4.根據權利要求2所述的高溫高壓空心微球充氣系統，其特征在于:高溫充氣室的工作壓力為:0?lOMPa，工作溫度為:室溫?900°C。
5.根據權利要求3所述的高溫高壓空心微球充氣系統，其特征在于:高壓充氣室的工作壓力為:0?120MPa，工作溫度為:室溫?400°C。
6.根據權利要求1所述的高溫高壓空心微球充氣系統，其特征在于:充氣室(36)主體材料采用型號HR120的鋼材。
【文檔編號】G01N1/28GK104075923SQ201410329819
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年7月11日 優先權日:2014年7月11日
【發明者】張占文, 黃勇, 劉一楊, 趙華云, 陳素芬, 李波, 魏勝, 初巧妹, 梅魯生 申請人:中國工程物理研究院激光聚變研究中心