一种高温高压空心微球充气系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种高温高压空心微球充气系统，所述充气系统中的气瓶通过手动阀门与高增压单向阀和低增压单向阀相连接，连接端口A通过压力传感器和相匹配的压力仪表测量其压力，并接有安全阀；高增压单向阀和低增压单向阀的另一端分别与高增压泵和低增压泵的入口相连接，两出口端E、B间通过阀门连接；端口E接有高压爆破保护阀，并通过压力传感器和相匹配的压力仪表测量其压力。
【专利说明】一种高温高压空心微球充气系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及微球充气【技术领域】，具体涉及一种高温高压空心微球充气系统，充气系统的微球充气时所用的充气温度最高可达900°C高温或充气压力最高可达120MP高压。
【背景技术】
[0002]激光惯性约束聚变(ICF)实验中需要将靶丸内充入高压燃料气体，向靶丸内加载气态燃料一般称为充气。靶丸充气主要有四种方法，即热扩散充气、制球原位充气、注入法充气和充气管充气。热扩散充气是靶丸高压充气最普遍采用的充气方法。热扩散充气法，即微球充气时保持球壳外压力大于球壳内压力的条件下，气体原子(或分子)由压力(浓度)高的地方向压力(浓度)低的地方迁移。如果球壳材料的耐外压能力和对气体的渗透系数足够大，在适当的外加压力的条件下，就可以在预定的时间范围内将球内气压充到所需要的压力。决定热扩散充气的关键参数是气体渗透系数，根据Arrhenius公式，气体渗透系数与温度的关系为:
【权利要求】
1.一种高温高压空心微球充气系统，其特征在于:所述充气系统中的气瓶(I)通过手动阀门(2)与高增压单向阀(6)、低增压单向阀(8)的一端相连接，连接端口 A通过压力传感器(3)和相匹配的压力仪表A (4)测量其压力，并接有安全阀(5);高增压单向阀(6)和低增压单向阀(8)的另一端分别与高增压泵(7)和低增压泵(9)的入口相连接，高增压泵(7)和低增压泵(9)的两出口端E、B间通过阀门(10)连接；端口 E接有高压爆破保护阀(14)，并通过压力传感器(15)和相匹配的压力仪表(16)测量其压力；端口 B接有高压爆破保护阀(12)，并通过压力传感器(11)和相匹配的压力仪表(13)测量其压力；端口 B还通过阀门(17)接有一个体积较大的缓冲管(18)，并通过压力传感器(19)和相匹配的压力仪表(24)测量其压力；端口 B通过阀门(22)后出口端C，通过阀门(23)连接到机械泵(21);端口 C接有高压爆破保护阀(25)和高压排气阀(26);阀门(20)跨接在气路中端口 A和C之间；端口C通过阀门(27)后出口端D通过压力传感器(29)和相匹配的压力仪表(28)测量其压力；端口 D通过阀门(30)后出口端F通过阀门(33)接入到充气室(36)，通过阀门(34)连接到机械泵(21)，并接有高压放气阀(35);充气室(36)接有高压爆破保护阀(37)，并通过压力传感器(32)和相匹配的压力仪表(31)测量其压力。
2.根据权利要求1所述的高温高压空心微球充气系统，其特征在于:充气室(36)采用高温充气室结构，高温充气室由进气杆(43)、密封螺杆(44)和螺母(45)和样品室(46)组成；充气气体由进气杆(43 )的一端引入，另一端设有锥形密封头(43-A)与样品室(46 )的梯形入口(46-A)配合，通过密封螺杆(44)和螺母(45)的压紧密封。
3.根据权利要求1所述的高温高压空心微球充气系统，其特征在于:充气室(36)采用高压充气室结构，高压充气室由进气杆(38)、顶丝(39)及压环(41)、螺母(40)和样品室(42)组成；充气气体由进气杆(38)的一端引入，另一端设有锥形密封头(38-A)与样品室(42)的锥形入口(42-A)配合，通过压环(41)和螺母(40)压紧密封，顶丝(39)压紧在压环(41)上提供额外的密封压力。
4.根据权利要求2所述的高温高压空心微球充气系统，其特征在于:高温充气室的工作压力为:0?lOMPa，工作温度为:室温?900°C。
5.根据权利要求3所述的高温高压空心微球充气系统，其特征在于:高压充气室的工作压力为:0?120MPa，工作温度为:室温?400°C。
6.根据权利要求1所述的高温高压空心微球充气系统，其特征在于:充气室(36)主体材料采用型号HR120的钢材。
【文档编号】G01N1/28GK104075923SQ201410329819
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年7月11日 优先权日:2014年7月11日
【发明者】张占文, 黄勇, 刘一杨, 赵华云, 陈素芬, 李波, 魏胜, 初巧妹, 梅鲁生 申请人:中国工程物理研究院激光聚变研究中心