专利名称：一种丝阵负载的定位与支撑装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于产生等离子体的箍缩装置领域，具体涉及一种丝阵负载的定位与支撑装置。
2.背景技术Z-箍缩物理实验所使用的丝阵负载的结构及种类较多，有单丝负载和多丝负载，多丝负载又分为平面排列丝阵负载和圆柱面排列丝阵负载，圆柱面排列丝阵又进一步分为单层柱面丝阵和同轴多层柱面丝阵，不论丝阵负载的结构如何，都由直径均匀的负载丝按照物理实验需求的方式排列构成。在Z-箍缩物理实验现场，将丝阵负载固定在阴阳电极上，在高电流作用下产生向内快速箍缩，形成均匀的等离子体壳层，但是，由于靶室抽成真空时位于其间的阴阳电极之间的距离会发生变化，负载丝本身很细很软(直径＜100μm)，无法支撑和克服这种变化，使位于阴阳电极之间的负载丝阵发生弯曲和变形，破坏了丝阵负载丝的特定分布，影响Z-箍缩物理实验结果。为了克服这种变化带来的不利影响，大多采用在负载丝阵下端每根负载丝上悬挂重物，而另一端固定在电极上，使每根负载丝在重物作用下绷紧而保证丝阵形状不变(Physics of P1asmas，1999，6(4)1270～1293)，这种方法仅适用于阴阳电极呈竖直方向排列的靶室结构，若电极呈其它方向排列时，它存在两点缺点，第一，对多丝柱面状丝阵负载及其它非平面分布的丝阵负载不适用第二，接触电阻大，同时，存在丝阵负载因电极间距变化而引起的形变。在丝阵负载的装配、调试、储存和运输过程中，也存在许多困难。为了克服以上缺点，专利申请号为01247615.3、发明创造名称为《一种Z-箍缩丝阵负载及辅助装置》的专利申请技术，采用弹簧结合附属的支撑与运载机构，当这种结构的负载安装至靶室且去掉支撑杆之后，由于负载呈水平放置，辅助定位器与弹簧本身的重量均需要弹簧支撑，弹簧会向下弯曲，这将导致处于下方的负载丝弯曲变形；同时，由于全部的负载丝均固定在同一辅助定位器上，弹簧作用下各负载丝均随辅助定位器同步移动，由于负载丝的拉断力很小，且各负载丝的初始绷紧状态存在差异，绷得最紧的负载丝可能被弹簧绷断，即使负载丝不发生绷断，也可能因部分负载丝未绷紧而不符合物理试验要求。
3.发明内容本实用新型的目的在于提供一种丝阵负载的定位与支撑装置。
本实用新型一种丝阵负载的定位与支撑装置含有负载丝、定位器a和定位器b、支撑杆、键条，其特点在于还含有辅助定位管、弹性物、金属钩；负载丝依次穿过定位器a、定位器b和金属钩后，两端分别固定连接在定位器a上，金属钩与弹性物的一端固定连接，弹性物的另一端与辅助定位管的一端连接，辅助定位管的另一端固定连接定位器b，支撑杆与定位器a和定位器b固定连接。
定位器a和定位器b分别采用导电性良好的金属、合金或石墨材料制成。定位器a和定位器b上分别有一定数量的狭缝或小孔。
弹性物可采用橡皮筋、拉簧或其他弹性材料。弹性物的弹性系数必须与负载丝的强度匹配，当负载丝的强度很小时，其弹性系数越小越好。
装配好负载之后，弹性物应处于拉伸状态，且拉长量必须大于1～10mm。
辅助定位管(或辅助定位片)的一端上设有弹性物定位狭缝，狭缝数量为负载丝的一半。
支撑杆通过螺纹与定位器a和定位器b固定连接，支撑杆设置有键槽，定位器a和定位器b上的螺纹对应位置上分别设置有键槽，键槽中安装相匹配的键条。
辅助定位管内径大于支撑杆的外径，其外径小于丝阵负载的直径。
负载丝采用金属丝、合金或聚合物纤维。
在与辅助定位管或辅助定位片相邻的定位器的狭缝中，丝阵的负载丝可以移动。
绕过金属钩的负载丝可在金属钩上滑动。
金属钩与弹性物的一端固定连接。负载丝与定位器之间的电接触性能良好，接触电阻小。
支撑杆与定位器通过螺纹连接，螺距相同，定位器之间的位置可以调节，并通过键槽和键条进行固定，支撑杆的数量和连接位置根据需要而定。
定位器上加工成狭缝用于分布和固定负载丝，狭缝的大小、数量及间距由物理实验所需丝阵的参数确定。
辅助定位管(或辅助定位片)上加工成狭缝(或小孔)用于分布和安装弹性物，狭缝(或小孔)的数量和尺寸根据弹性物的数量和尺寸确定。
弹性物拉长量大于电极间距的收缩量，且其拉长量可以根据需要予以连续调节。
支撑杆和键条与定位器易于安装与拆除，能重复使用。
能够自动适应靶室中电极间距变化，在电极间距变化时，丝阵负载能保持Z-箍缩物理实验所需要的形状。
采用本实用新型可以较好地解决因电极间距发生变化引起的丝阵负载形变和丝阵负载的安装困难问题，便于丝阵负载的装配、调试、储存和运输；并且能够保证每根负载丝始终处于绷紧状态；由于弹性物的弹性系数可以很小，同时，两根负载丝挂在同一金属钩上，负载丝可以在其间滑动，两根负载丝共同承担一根弹性物的拉力，所以本实用新型实用于更大直径范围和强度范围的负载丝。
本实用新型的一种丝阵负载的定位与支撑装置，适用范围宽，适用于多种形式的丝阵负载，对单丝负载、平行多丝负载、密集多丝负载、圆柱面单层丝阵负载、圆柱面双层丝阵负载均适用；适用于负载丝强度范围更宽的丝阵负载，特别是能适用于拉断力更小的负载丝；也适用于靶室的电极结构按不同方向排列的情况。
4.
图1为本实用新型的实施例1圆柱面单层丝阵负载的定位与支撑装置结构示意图；图2为本实用新型的实施例2平行多丝丝阵负载的定位与支撑装置结构示意以下结合附图详细描述本实用新型的实现过程。
从图1可以看出，本实用新型一种丝阵负载的定位与支撑装置含有负载丝1、定位器a2、定位器b3、辅助定位管4、定位狭缝5、橡皮筋6、支撑杆7、键条8、键槽9、键槽10、金属钩11。
本实用新型一种丝阵负载的定位与支撑装置，其丝阵负载是这样构成的，定位器a2、定位器b3分别固定在阴阳电极上，负载丝1一端固定连接在定位器a2上，负载丝1的另一端通过定位器b3上的狭缝5并挂在金属钩11上，然后依次通过定位器b3、定位器a2上对应的相邻(或相近)的狭缝5，最后固定连接在定位器a2上，辅助定位管4的一端与定位器b3固定连接，金属钩11与橡皮筋6的一端固定连接，橡皮筋6的另一端固定在辅助定位管4的定位狭缝中，橡皮筋6处于拉长状态，当电极间距发生变化时，负载丝1在橡皮筋6作用下能在该定位器b3的狭缝5中移动，使电极之间的负载丝1伸直。
负载丝1由定位器a2和定位器b3上的狭缝5按需要的方式分布并定位，定位器a2和定位器b3上设有相同数量的狭缝5，辅助定位管4的一端的狭缝数量是与定位器上的狭缝数量的一半，定位器的直径和狭缝5的数量由物理试验所需的丝阵负载参数确定，定位器a2和定位器b3分别固定连接在靶室的阴阳电极上，负载丝1一端固定连接在定位器a2上，负载丝1的另一端通过定位器a2和定位器b3上对应的狭缝5的定位由金属钩11滑动提拉，金属钩11通过拉长的橡皮筋6与辅助定位管4连接，定位器a2和定位器b3相互平行，负载丝1相互平行并与定位器垂直，橡皮筋6的弹性和螺距与负载丝1的强度、电极间距的变化量等相匹配。
本实用新型一种丝阵负载的定位与支撑装置，其辅助装置的结构是这样的，在装配丝阵负载的负载丝1之前，用支撑杆7将丝阵负载的定位器a2和定位器b3连接在一起，定位器a2和定位器b3之间的相互距离可以通过支撑杆7的螺纹旋转调节，在支撑杆7与定位器a2和定位器b3的对应位置上分别设置有键槽9和10，键槽中安装一根大小、形状与键槽9和10匹配的键条8，用于固定定位器之间的相对位置，辅助定位管4垂直固定在定位器b3的外侧圆面，并且与之同轴，支撑杆7贯穿辅助定位管4的轴线，且支撑杆7部分暴露在辅助定位管4带狭缝的一端之外。
在本实用新型的装置定位安装在靶室电极上之后，抽出键条，拧掉支撑杆，即可方便地完成一种丝阵负载的定位与支撑装置在靶室的安装工作。
5.实施例实施例1从图1中可以看出本实用新型的实施例圆柱面单层丝阵负载的定位与支撑装置的结构示意图。
定位器a2和定位器b3采用黄铜圆盘材料，辅助定位管4采用黄铜管材。
定位器a2和定位器b3的轴心沿轴向都加工出相同螺距的螺孔，并沿其轴向加工出一条键槽10；沿定位器a2和定位器b3的圆周切割出均匀分布在各自的圆周上数量相同的狭缝5。
辅助定位管4采用黄铜管材，长30～60mm，其外径小于丝阵负载的直径，其内径大于支撑杆7的外径，且一端齐平，另一端沿圆周切割出均匀分布的狭缝，狭缝数量为定位器a2狭缝的一半，狭缝宽度和深度与橡皮筋6匹配。
橡皮筋6的长度和弹性大小与丝阵负载的负载丝1强度匹配；将定位器a2、定位器b3镀金或银，以增加导电性。
支撑杆7采用不锈钢材料，支撑杆7上有与定位器a2、定位器b3的内螺纹匹配的外螺纹，沿支撑杆7的母线加工出一条键槽9，该键槽9与定位器a2、定位器b3上的键槽10匹配。
键条8采用不锈钢材料，并与键槽9和键槽10相匹配。
用支撑杆7将定位器a2、定位器b3和辅助定位管4依次连接，调节其相互位置，将辅助定位管4固定连接在定位器b3的外侧圆面，将金属钩固定在橡皮筋6的一端，并将橡皮筋6的另一端嵌入辅助定位管4的狭缝中，适度拉长橡皮筋6，定位器a2、定位器b3和辅助定位管4上的狭缝5对齐，将键条8插入键槽9和10中固定；负载丝1采用金属钨丝，用同一根金属钨丝装配相邻的两根负载丝1，将适当长度的钨丝的两端均固定在定位器a2的外侧圆面，其余部分依次放入定位器a2和定位器b3的对应的狭缝5中，绕过定位器b3的外侧圆面，并由金属钩11提挂，再从定位器a3和定位器b2的相邻狭缝5中返回。
当本实用新型的丝阵负载，固定安装在靶室的阴阳电极上之后，抽出键条8，拧下支撑杆7，即完成了所需丝阵负载的安装。
实施例2图2为本实用新型的实施例2平行多丝丝阵负载的定位与支撑装置结构示意图。
采用两根支撑杆7的辅助装置体系，用长方体形状的辅助定位片代替辅助定位管4，辅助定位片的一端垂直固定在定位器b3的外侧圆面上，辅助定位片的最大侧面与负载丝1的排列平面平行，并且垂直距离2～10mm，辅助定位片的另一端切割出狭缝用于嵌入橡皮筋6，狭缝的数量为负载丝1数量的一半，其余同实施例1。
实施例3狭缝5采用小孔替代，负载丝1穿过小孔进行连接，橡皮筋6采用拉簧替代，其余同实施例1。
权利要求1.一种丝阵负载的定位与支撑装置，含有负载丝(1)、定位器a(2)和定位器b(3)、支撑杆(7)、键条(8)，其特征在于还含有辅助定位管(4)、弹性物、金属钩(11)；负载丝(1)依次穿过定位器a(2)、定位器b(3)和金属钩(11)后，两端分别固定连接在定位器a(2)上，金属钩(11)与弹性物的一端固定连接，弹性物的另一端固定连接辅助定位管(4)的一端，辅助定位管(4)的另一端固定连接在定位器b(3)，支撑杆(7)将定位器a(2)和定位器b(3)固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种丝阵负载的定位与支撑装置，其特征在于其弹性物为橡皮筋(6)。
3.根据权利要求1所述的一种丝阵负载的定位与支撑装置，其特征在于其定位器a(2)和定位器b(3)分别采用导电材料制成。
4. 根据权利要求1或3所述的一种丝阵负载的定位与支撑装置，其特征在于其定位器a(2)和定位器b(3)采用的导电材料为金属、合金、石墨。
5.根据权利要求1-4任一所述的一种丝阵负载的定位与支撑装置，其特征在于其定位器a(2)和定位器b(3)的圆周上分别设有负载丝(1)穿过的狭缝(5)。
6.根据权利要求1所述的一种丝阵负载的定位与支撑装置，其特征在于其负载丝(1)采用金属丝、合金或聚合物纤维。
7.根据权力要求1所述的一种丝阵负载的定位与支撑装置，其特征在于其支撑杆(7)通过螺纹将定位器a(2)和定位器b(3)固定连接，支撑杆(7)设置有键槽(9)，定位器a(2)和定位器b(3)上的螺纹对应位置上分别设置有键槽(10)，键槽中安装相匹配的键条(8)。
8.根据权利要求7所述的一种丝阵负载的定位与支撑装置，其特征在于其支撑杆(7)采用的材料为金属、合金、陶瓷、玻璃、有机玻璃。
9.根据权利要求1所述的一种丝阵负载的定位与支撑装置，其特征在于其定位器a(2)和定位器b(3)的圆周上分别设有负载丝(1)穿过的小孔。
10.根据权利要求1所述的一种丝阵负载的定位与支撑装置，其特征在于其辅助定位管(4)采用辅助定位片。
专利摘要本实用新型提供了一种丝阵负载的定位与支撑装置，通过在丝阵负载的定位器b外增加辅助定位管、金属钩、弹性物、支撑杆、键槽、键条等，使丝阵负载能自动适应靶室电极间距的变化，较好地解决了丝阵负载形变和丝阵负载的安装困难问题以及负载丝极易绷断的问题，改善了负载丝与定位器的电接触性能，同时便于丝阵负载的调试、储存、运输和靶场的装校，而且特别实用于用强度很低的超细丝制备丝阵负载。
文档编号H05H1/06GK2528188SQ02221509
公开日2002年12月25日 申请日期2002年2月1日 优先权日2002年2月1日
发明者邱龙会, 刘德斌, 孙祚科, 袁玉萍 申请人:中国工程物理研究院激光聚变研究中心