利用碘钨灯作为热源的快速供碘装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种利用碘钨灯作为热源的快速供碘装置。
【背景技术】
[0002]氧碘化学激光(Chemical oxygen-1odine laser,简称COIL),是激发态氧传能给碘原子，产生波长为1.315 μ m的红外激光。具有可用光纤传输，传输损失小，使用方便灵活，工程放大性好等特点。因此，氧碘化学激光器在军事、工业和医疗等方面均具有广泛的应用前景。
[0003]在氧碘化学激光器系统中碘源来自于碘发生器，碘蒸气流量的大小及其稳定性直接决定出光的大小及质量。因此，碘发生器是氧碘化学激光器的关键部件之一。已用的碘发生器有热蒸发式和化学法产碘两种方式，以往的热蒸发式碘发生器如固体加热碘池和鼓泡式碘发生器是利用电能将固态碘加热到液态，再加热使容器内的碘蒸气压达到一定值，即发生器内保证一定的饱和蒸气压，以满足激光器出光所需。而这种供碘方式由于传热效率无法提高，导致有能量输出时所带走的热量不能及时被补充，直接造成的后果就是碘输出流量的下降，进而影响了出光功率及出光时间；化学法产碘是利用氯气或氟气通过碘化亚铜包覆颗粒固定床的化学反应提供碘蒸气，这种方式反应产物不能持续稳定，不易放大。
[0004]本发明就是针对上述存在的问题而开发的。
【发明内容】
[0005]针对现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供的一种利用碘钨灯作为热源的快速供碘装置。
[0006]为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是:
[0007]利用碘钨灯作为热源的快速供碘装置，包括热蒸发式碘池、碘钨灯组、浮力桶，所述热蒸发式碘池为一密闭的容器，容器上部设有气体出口 ；于热蒸发式碘池内设置有灯架，灯架上安装有2个以上的碘钨灯，2个以上的碘钨灯形成碘钨灯组；于灯架上设置有浮力桶；碘钨灯通过导线与外电源电连接。
[0008]所述浮力桶为一密闭的容器。
[0009]所述热蒸发式碘池内装填有碘，碘钨灯作为热蒸发式碘池的唯一热源对碘进行加热，使固态碘融化成液态碘，并进一步蒸发成碘蒸气，利用浮力桶的浮力原理使灯架悬浮于液态碘中，并使碘钨灯组中的碘钨灯处于液态碘内、靠近液体表面处，通过调节碘钨灯的输出功率控制碘蒸气流量的稳定输出。
[0010]碘钨灯为长条状结构，安放于灯架上，碘钨灯组中的2个以上的碘钨灯于同一水平面内按水平方向排列形成碘钨灯排；所述碘钨灯排为一排或处于同一水平面内2排以上。
[0011]于热蒸发式碘池的外壁面上设置有保温层。
[0012]浮力桶位于灯架上方，用于控制灯管在液体中的高度。
[0013]于热蒸发式碘池的气体出口处设置有开关气体出口的阀门，于热蒸发式碘池的上部设置有压力传感器和温度传感器。
[0014]所述阀门、压力传感器和温度传感器分别通过导线与PLC的采集和控制模块连接，通过PLC控制器内的控制软件采集热蒸发式碘池内碘蒸气的温度和压力，进一步控制碘钨灯的输出功率和阀门的开关动作。
[0015]本发明具有以下效果及优点
[0016]1、节约能源。本发明设计碘钨灯通过浮力桶悬浮于液态碘中的方式，换热效率极高，提高了系统的响应时间。容器外保温层的设计，保证了能量损失的最小化；
[0017]2、装置简化。摒弃了其他加热方式的不足，整个蒸发式碘池只有一组灯管作为热源，结构简单；
[0018]3、适合高、低压供碘环境。
【附图说明】
[0019]图1是利用碘钨灯作为热源的快速供碘装置实施图。
【具体实施方式】
[0020]以下通过实施例并参考附图对本发明进行详细说明。
[0021]图1是利用碘钨灯作为热源的快速供碘装置的实施图；利用碘钨灯作为热源的快速供碘装置由热蒸发式碘池1，碘钨灯7，压力传感器4，温度传感器5，阀门3，控制主机，控制软件组成实现的。
[0022]所述热蒸发式碘池I为一密闭的方形容器，于热蒸发式碘池I的外壁面上设置有保温层2，容器上部设有气体出口 ；于热蒸发式碘池内设置有灯架8，灯架8上安装有8个碘钨灯6，2个以上的碘钨灯6形成碘钨灯组，碘钨灯于同一水平面内按水平方向排列形成碘钨灯排；于灯架8上方设置有浮力桶7，所述浮力桶7为一密闭的容器，用于控制灯管在液态碘中的高度；碘钨灯通过导线与外电源电连接。
[0023]于热蒸发式碘池I的气体出口处设置有开关气体出口的阀门，于热蒸发式碘池I的上部设置有压力传感器和温度传感器，用于采集热蒸发式碘池I内的压力和温度。
[0024]所述热蒸发式碘池I内装填有碘，碘钨灯作为热蒸发式碘池的唯一热源对碘进行加热，使固态碘融化成液态碘，并进一步蒸发成碘蒸气，利用浮力桶的浮力原理使灯架8悬浮于液态碘中，并使碘钨灯组中的碘钨灯处于液态碘内、靠近液体表面处，通过调节碘钨灯的输出功率控制碘蒸气流量的稳定输出。
[0025]所述阀门、压力传感器和温度传感器分别通过导线与控制器PLC信号连接，通过控制器PLC内的控制软件采集热蒸发式碘池I内碘蒸气的温度和压力，通过控制碘钨灯的输出功率控制碘池内温度及压力，进一步控制阀门的开关动作。
[0026]本发明采用是碘钨灯作为唯一热源的供碘方式。步骤如下:
[0027]1、系统上电，运行控制系统软件，蒸发式碘池内的碘加热至满足实验条件的饱和蒸气压；
[0028]2、实验时开启碘池的阀门输出碘蒸气给激光器；
[0029]3、检测到碘饱和蒸气压下降时，通过调整碘钨灯的输出功率实时补充碘池的供碘量。
[0030]4、实验结束后关闭所有阀门。
【主权项】
1.利用碘钨灯作为热源的快速供碘装置，包括热蒸发式碘池、碘钨灯组、浮力桶，其特征在于: 所述热蒸发式碘池(I)为一密闭的容器，容器上部设有气体出口 ；于热蒸发式碘池内设置有灯架(8)，灯架(8)上安装有2个以上的碘钨灯出)，2个以上的碘钨灯(6)形成碘钨灯组；于灯架(8)上设置有浮力桶(7);碘钨灯通过导线与外电源电连接。2.根据权利要求1所述的快速供碘装置，其特征在于:所述浮力桶(7)为一密闭的容器。3.根据权利要求1所述的快速供碘装置，其特征在于: 所述热蒸发式碘池(I)内装填有碘，碘钨灯作为热蒸发式碘池的唯一热源对碘进行加热，使固态碘融化成液态碘，并进一步蒸发成碘蒸气，利用浮力桶的浮力原理使灯架(8)悬浮于液态碘中，并使碘钨灯组中的碘钨灯处于液态碘内、靠近液体表面处，通过调节碘钨灯的输出功率控制碘蒸气流量的稳定输出。4.根据权利要求1所述的快速供碘装置，其特征在于:碘钨灯为长条状结构，安放于灯架上，碘钨灯组中的2个以上的碘钨灯于同一水平面内按水平方向排列形成碘钨灯排；所述碘钨灯排为一排或处于同一水平面内2排以上。5.根据权利要求1所述的快速供碘装置，其特征在于:于热蒸发式碘池(I)的外壁面上设置有保温层。6.根据权利要求1或2所述的快速供碘装置，其特征在于:浮力桶位于灯架上方，用于控制灯管在液体中的高度。7.根据权利要求1所述的快速供碘装置，其特征在于: 于热蒸发式碘池(I)的气体出口处设置有开关气体出口的阀门，于热蒸发式碘池(I)的上部设置有压力传感器和温度传感器。8.根据权利要求7所述的快速供碘装置，其特征在于:所述阀门、压力传感器和温度传感器分别通过导线与PLC的采集和控制模块连接，通过PLC控制器内的控制软件采集热蒸发式碘池(I)内碘蒸气的温度和压力，进一步控制碘钨灯的输出功率和阀门的开关动作。
【专利摘要】利用碘钨灯作为热源的快速供碘装置，包括热蒸发式碘池、碘钨灯组、浮力桶，所述热蒸发式碘池为一密闭的容器，容器上部设有气体出口；于热蒸发式碘池内设置有灯架，灯架上安装有2个以上的碘钨灯，2个以上的碘钨灯形成碘钨灯组；于灯架上设置有浮力桶；碘钨灯通过导线与外电源电连接。其特征在于，碘钨灯作为热蒸发式碘池的唯一热源，利用浮力桶的浮力原理使灯架悬浮于液态碘中，并使碘钨灯组中的碘钨灯处于液态碘内、靠近液体表面处，通过调节碘钨灯的输出功率控制碘蒸气流量的稳定输出。
【IPC分类】H01S3/036
【公开号】CN105024261
【申请号】CN201410167861
【发明人】高虹, 孙杨, 吴树源, 金玉奇, 孙德馨
【申请人】中国科学院大连化学物理研究所
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2014年4月24日