基本原理
為了更好地運行和演示原型裝置,設計開發了一套原型裝置單路模擬運行演示系統,用於完成對裝置運行的模擬、參數初始化、結果預測和動畫演示,使運行人員在正式打靶之前,能夠在該軟體系統上進行試運行打靶,能夠由所需打靶能量和脈衝形狀確定注入脈衝參數,並對每發打靶的裝置光學元件的安全狀態有一個全面的把握,可作為原型裝置運行打靶的模擬工具。
該軟體系統的主要功能有:由所需打靶能量和脈衝形狀(矩形),計算並顯示所需預放注入脈衝初始化參數;預測並顯示系統輸出能量、輸出脈衝波形、光路關鍵位置的最大通量曲線,標識每一光學元件的安全狀態;動畫演示雷射運行打靶過程。
該軟體系統的設計思路和工作過程為:(1)從FN方程出發,在給定輸出能量下,對注入脈衝參數的初始化方法進行了研究,自編了輸入脈衝初始化程式,可計算出所需注入脈衝波形和能量;(2)結合SG99軟體進行計算,預測出每一種可能配電情況下的輸出能量,光路上每一位置的通量,每一光學元件的安全狀態;(3)動畫演示雷射從預放注入打到靶點的整個傳輸打靶過程。
自編的注入脈衝參數的初始化計算程式,從FN方程出發,採用了序列脈衝模型和薄片增益損耗模型,該程式與實驗數據以及SG99的比較如圖1所示,從圖1中可以看出所編程式與實驗數據以及SG99符合得非常好。