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冷冻靶中硅冷却臂的温度场和力学分析

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徐斌, 刘景全, 江水东, 黄永华, 杨斌, 陈翔, 杨春生. 2015: 冷冻靶中硅冷却臂的温度场和力学分析, 强激光与粒子束, 27(6): 164-170. doi: 10.11884/HPLPB201527.062009
引用本文: 徐斌, 刘景全, 江水东, 黄永华, 杨斌, 陈翔, 杨春生. 2015: 冷冻靶中硅冷却臂的温度场和力学分析, 强激光与粒子束, 27(6): 164-170. doi: 10.11884/HPLPB201527.062009
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Xu Bin, Liu Jingquan, Jiang Shuidong, Huang Yonghua, Yang Bin, Chen Xiang, Yang Chunsheng. 2015: Temperature field and mechanical properties of cooling arm for cryogenic target, High Power Lase and Particle Beams, 27(6): 164-170. doi: 10.11884/HPLPB201527.062009
Citation: Xu Bin, Liu Jingquan, Jiang Shuidong, Huang Yonghua, Yang Bin, Chen Xiang, Yang Chunsheng. 2015: Temperature field and mechanical properties of cooling arm for cryogenic target, High Power Lase and Particle Beams, 27(6): 164-170. doi: 10.11884/HPLPB201527.062009
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冷冻靶中硅冷却臂的温度场和力学分析

  • 上海交通大学微纳电子学系,微米纳米加工技术国家级重点实验室,上海200240;江西省精密驱动与控制重点实验室,南昌工程学院机械与电气工程学院,南昌330099

  • 上海交通大学微纳电子学系,微米纳米加工技术国家级重点实验室,上海200240

  • 上海交通大学机动学院,制冷与低温工程研究所,上海200240

Temperature field and mechanical properties of cooling arm for cryogenic target

  • 摘要: 冷冻靶是实现惯性约束聚变高能量增益的重要靶型.冷却臂是冷冻靶的重要部件之一,通过它将冷源与铝套筒相连接,用于获得靶丸内均匀氘氚冰层时所需的精确温度,同时冷却臂也用于均匀夹持铝套筒.首先测试分析了硅材料在深低温下的热传导系数,表明硅材料在该温区具有优异的热传导能力.研究了硅冷却臂结构参数对冷却臂温度场分布的影响.分析不同晶向硅冷却臂周向均匀夹持铝套筒的特性,提出基于(111)晶向硅片研制冷却臂.研究了冷却臂力臂夹持力和共振频率,并对硅冷却臂的热-结构耦合进行分析.最后设计具有1 6个夹持力臂的二级分叉结构的冷却臂.基于微电子机械系统技术研制了硅冷却臂样机,并测试了冷却臂的侧壁垂直度和力学特性.将研制的硅冷却臂与铝套筒进行装配,表明冷却臂中力臂的力学特性能够实现对套筒的夹持.
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出版历程
  • 刊出日期:  2015-06-30

冷冻靶中硅冷却臂的温度场和力学分析

  • 上海交通大学微纳电子学系,微米纳米加工技术国家级重点实验室,上海200240;江西省精密驱动与控制重点实验室,南昌工程学院机械与电气工程学院,南昌330099
  • 上海交通大学微纳电子学系,微米纳米加工技术国家级重点实验室,上海200240
  • 上海交通大学机动学院,制冷与低温工程研究所,上海200240

摘要: 冷冻靶是实现惯性约束聚变高能量增益的重要靶型.冷却臂是冷冻靶的重要部件之一,通过它将冷源与铝套筒相连接,用于获得靶丸内均匀氘氚冰层时所需的精确温度,同时冷却臂也用于均匀夹持铝套筒.首先测试分析了硅材料在深低温下的热传导系数,表明硅材料在该温区具有优异的热传导能力.研究了硅冷却臂结构参数对冷却臂温度场分布的影响.分析不同晶向硅冷却臂周向均匀夹持铝套筒的特性,提出基于(111)晶向硅片研制冷却臂.研究了冷却臂力臂夹持力和共振频率,并对硅冷却臂的热-结构耦合进行分析.最后设计具有1 6个夹持力臂的二级分叉结构的冷却臂.基于微电子机械系统技术研制了硅冷却臂样机,并测试了冷却臂的侧壁垂直度和力学特性.将研制的硅冷却臂与铝套筒进行装配,表明冷却臂中力臂的力学特性能够实现对套筒的夹持.

English Abstract

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