利用碘鎢燈作為熱源的快速供碘裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種利用碘鎢燈作為熱源的快速供碘裝置。
【背景技術】
[0002]氧碘化學激光(Chemical oxygen-1odine laser,簡稱COIL),是激發態氧傳能給碘原子，產生波長為1.315 μ m的紅外激光。具有可用光纖傳輸，傳輸損失小，使用方便靈活，工程放大性好等特點。因此，氧碘化學激光器在軍事、工業和醫療等方面均具有廣泛的應用前景。
[0003]在氧碘化學激光器系統中碘源來自于碘發生器，碘蒸氣流量的大小及其穩定性直接決定出光的大小及質量。因此，碘發生器是氧碘化學激光器的關鍵部件之一。已用的碘發生器有熱蒸發式和化學法產碘兩種方式，以往的熱蒸發式碘發生器如固體加熱碘池和鼓泡式碘發生器是利用電能將固態碘加熱到液態，再加熱使容器內的碘蒸氣壓達到一定值，即發生器內保證一定的飽和蒸氣壓，以滿足激光器出光所需。而這種供碘方式由于傳熱效率無法提高，導致有能量輸出時所帶走的熱量不能及時被補充，直接造成的后果就是碘輸出流量的下降，進而影響了出光功率及出光時間；化學法產碘是利用氯氣或氟氣通過碘化亞銅包覆顆粒固定床的化學反應提供碘蒸氣，這種方式反應產物不能持續穩定，不易放大。
[0004]本發明就是針對上述存在的問題而開發的。
【發明內容】
[0005]針對現有技術中存在的問題，本發明的目的是提供的一種利用碘鎢燈作為熱源的快速供碘裝置。
[0006]為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案是:
[0007]利用碘鎢燈作為熱源的快速供碘裝置，包括熱蒸發式碘池、碘鎢燈組、浮力桶，所述熱蒸發式碘池為一密閉的容器，容器上部設有氣體出口 ；于熱蒸發式碘池內設置有燈架，燈架上安裝有2個以上的碘鎢燈，2個以上的碘鎢燈形成碘鎢燈組；于燈架上設置有浮力桶；碘鎢燈通過導線與外電源電連接。
[0008]所述浮力桶為一密閉的容器。
[0009]所述熱蒸發式碘池內裝填有碘，碘鎢燈作為熱蒸發式碘池的唯一熱源對碘進行加熱，使固態碘融化成液態碘，并進一步蒸發成碘蒸氣，利用浮力桶的浮力原理使燈架懸浮于液態碘中，并使碘鎢燈組中的碘鎢燈處于液態碘內、靠近液體表面處，通過調節碘鎢燈的輸出功率控制碘蒸氣流量的穩定輸出。
[0010]碘鎢燈為長條狀結構，安放于燈架上，碘鎢燈組中的2個以上的碘鎢燈于同一水平面內按水平方向排列形成碘鎢燈排；所述碘鎢燈排為一排或處于同一水平面內2排以上。
[0011]于熱蒸發式碘池的外壁面上設置有保溫層。
[0012]浮力桶位于燈架上方，用于控制燈管在液體中的高度。
[0013]于熱蒸發式碘池的氣體出口處設置有開關氣體出口的閥門，于熱蒸發式碘池的上部設置有壓力傳感器和溫度傳感器。
[0014]所述閥門、壓力傳感器和溫度傳感器分別通過導線與PLC的采集和控制模塊連接，通過PLC控制器內的控制軟件采集熱蒸發式碘池內碘蒸氣的溫度和壓力，進一步控制碘鎢燈的輸出功率和閥門的開關動作。
[0015]本發明具有以下效果及優點
[0016]1、節約能源。本發明設計碘鎢燈通過浮力桶懸浮于液態碘中的方式，換熱效率極高，提高了系統的響應時間。容器外保溫層的設計，保證了能量損失的最小化；
[0017]2、裝置簡化。摒棄了其他加熱方式的不足，整個蒸發式碘池只有一組燈管作為熱源，結構簡單；
[0018]3、適合高、低壓供碘環境。
【附圖說明】
[0019]圖1是利用碘鎢燈作為熱源的快速供碘裝置實施圖。
【具體實施方式】
[0020]以下通過實施例并參考附圖對本發明進行詳細說明。
[0021]圖1是利用碘鎢燈作為熱源的快速供碘裝置的實施圖；利用碘鎢燈作為熱源的快速供碘裝置由熱蒸發式碘池1，碘鎢燈7，壓力傳感器4，溫度傳感器5，閥門3，控制主機，控制軟件組成實現的。
[0022]所述熱蒸發式碘池I為一密閉的方形容器，于熱蒸發式碘池I的外壁面上設置有保溫層2，容器上部設有氣體出口 ；于熱蒸發式碘池內設置有燈架8，燈架8上安裝有8個碘鎢燈6，2個以上的碘鎢燈6形成碘鎢燈組，碘鎢燈于同一水平面內按水平方向排列形成碘鎢燈排；于燈架8上方設置有浮力桶7，所述浮力桶7為一密閉的容器，用于控制燈管在液態碘中的高度；碘鎢燈通過導線與外電源電連接。
[0023]于熱蒸發式碘池I的氣體出口處設置有開關氣體出口的閥門，于熱蒸發式碘池I的上部設置有壓力傳感器和溫度傳感器，用于采集熱蒸發式碘池I內的壓力和溫度。
[0024]所述熱蒸發式碘池I內裝填有碘，碘鎢燈作為熱蒸發式碘池的唯一熱源對碘進行加熱，使固態碘融化成液態碘，并進一步蒸發成碘蒸氣，利用浮力桶的浮力原理使燈架8懸浮于液態碘中，并使碘鎢燈組中的碘鎢燈處于液態碘內、靠近液體表面處，通過調節碘鎢燈的輸出功率控制碘蒸氣流量的穩定輸出。
[0025]所述閥門、壓力傳感器和溫度傳感器分別通過導線與控制器PLC信號連接，通過控制器PLC內的控制軟件采集熱蒸發式碘池I內碘蒸氣的溫度和壓力，通過控制碘鎢燈的輸出功率控制碘池內溫度及壓力，進一步控制閥門的開關動作。
[0026]本發明采用是碘鎢燈作為唯一熱源的供碘方式。步驟如下:
[0027]1、系統上電，運行控制系統軟件，蒸發式碘池內的碘加熱至滿足實驗條件的飽和蒸氣壓；
[0028]2、實驗時開啟碘池的閥門輸出碘蒸氣給激光器；
[0029]3、檢測到碘飽和蒸氣壓下降時，通過調整碘鎢燈的輸出功率實時補充碘池的供碘量。
[0030]4、實驗結束后關閉所有閥門。
【主權項】
1.利用碘鎢燈作為熱源的快速供碘裝置，包括熱蒸發式碘池、碘鎢燈組、浮力桶，其特征在于: 所述熱蒸發式碘池(I)為一密閉的容器，容器上部設有氣體出口 ；于熱蒸發式碘池內設置有燈架(8)，燈架(8)上安裝有2個以上的碘鎢燈出)，2個以上的碘鎢燈(6)形成碘鎢燈組；于燈架(8)上設置有浮力桶(7);碘鎢燈通過導線與外電源電連接。2.根據權利要求1所述的快速供碘裝置，其特征在于:所述浮力桶(7)為一密閉的容器。3.根據權利要求1所述的快速供碘裝置，其特征在于: 所述熱蒸發式碘池(I)內裝填有碘，碘鎢燈作為熱蒸發式碘池的唯一熱源對碘進行加熱，使固態碘融化成液態碘，并進一步蒸發成碘蒸氣，利用浮力桶的浮力原理使燈架(8)懸浮于液態碘中，并使碘鎢燈組中的碘鎢燈處于液態碘內、靠近液體表面處，通過調節碘鎢燈的輸出功率控制碘蒸氣流量的穩定輸出。4.根據權利要求1所述的快速供碘裝置，其特征在于:碘鎢燈為長條狀結構，安放于燈架上，碘鎢燈組中的2個以上的碘鎢燈于同一水平面內按水平方向排列形成碘鎢燈排；所述碘鎢燈排為一排或處于同一水平面內2排以上。5.根據權利要求1所述的快速供碘裝置，其特征在于:于熱蒸發式碘池(I)的外壁面上設置有保溫層。6.根據權利要求1或2所述的快速供碘裝置，其特征在于:浮力桶位于燈架上方，用于控制燈管在液體中的高度。7.根據權利要求1所述的快速供碘裝置，其特征在于: 于熱蒸發式碘池(I)的氣體出口處設置有開關氣體出口的閥門，于熱蒸發式碘池(I)的上部設置有壓力傳感器和溫度傳感器。8.根據權利要求7所述的快速供碘裝置，其特征在于:所述閥門、壓力傳感器和溫度傳感器分別通過導線與PLC的采集和控制模塊連接，通過PLC控制器內的控制軟件采集熱蒸發式碘池(I)內碘蒸氣的溫度和壓力，進一步控制碘鎢燈的輸出功率和閥門的開關動作。
【專利摘要】利用碘鎢燈作為熱源的快速供碘裝置，包括熱蒸發式碘池、碘鎢燈組、浮力桶，所述熱蒸發式碘池為一密閉的容器，容器上部設有氣體出口；于熱蒸發式碘池內設置有燈架，燈架上安裝有2個以上的碘鎢燈，2個以上的碘鎢燈形成碘鎢燈組；于燈架上設置有浮力桶；碘鎢燈通過導線與外電源電連接。其特征在于，碘鎢燈作為熱蒸發式碘池的唯一熱源，利用浮力桶的浮力原理使燈架懸浮于液態碘中，并使碘鎢燈組中的碘鎢燈處于液態碘內、靠近液體表面處，通過調節碘鎢燈的輸出功率控制碘蒸氣流量的穩定輸出。
【IPC分類】H01S3/036
【公開號】CN105024261
【申請號】CN201410167861
【發明人】高虹, 孫楊, 吳樹源, 金玉奇, 孫德馨
【申請人】中國科學院大連化學物理研究所
【公開日】2015年11月4日
【申請日】2014年4月24日