利用碘鎢燈作為熱源的快速供碘裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種利用碘鎢燈作為熱源的快速供碘裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]氧碘化學(xué)激光(Chemical oxygen-1odine laser,簡稱COIL),是激發(fā)態(tài)氧傳能給碘原子，產(chǎn)生波長為1.315 μ m的紅外激光。具有可用光纖傳輸，傳輸損失小，使用方便靈活，工程放大性好等特點(diǎn)。因此，氧碘化學(xué)激光器在軍事、工業(yè)和醫(yī)療等方面均具有廣泛的應(yīng)用前景。
[0003]在氧碘化學(xué)激光器系統(tǒng)中碘源來自于碘發(fā)生器，碘蒸氣流量的大小及其穩(wěn)定性直接決定出光的大小及質(zhì)量。因此，碘發(fā)生器是氧碘化學(xué)激光器的關(guān)鍵部件之一。已用的碘發(fā)生器有熱蒸發(fā)式和化學(xué)法產(chǎn)碘兩種方式，以往的熱蒸發(fā)式碘發(fā)生器如固體加熱碘池和鼓泡式碘發(fā)生器是利用電能將固態(tài)碘加熱到液態(tài)，再加熱使容器內(nèi)的碘蒸氣壓達(dá)到一定值，即發(fā)生器內(nèi)保證一定的飽和蒸氣壓，以滿足激光器出光所需。而這種供碘方式由于傳熱效率無法提高，導(dǎo)致有能量輸出時所帶走的熱量不能及時被補(bǔ)充，直接造成的后果就是碘輸出流量的下降，進(jìn)而影響了出光功率及出光時間；化學(xué)法產(chǎn)碘是利用氯氣或氟氣通過碘化亞銅包覆顆粒固定床的化學(xué)反應(yīng)提供碘蒸氣，這種方式反應(yīng)產(chǎn)物不能持續(xù)穩(wěn)定，不易放大。
[0004]本發(fā)明就是針對上述存在的問題而開發(fā)的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的是提供的一種利用碘鎢燈作為熱源的快速供碘裝置。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
[0007]利用碘鎢燈作為熱源的快速供碘裝置，包括熱蒸發(fā)式碘池、碘鎢燈組、浮力桶，所述熱蒸發(fā)式碘池為一密閉的容器，容器上部設(shè)有氣體出口 ；于熱蒸發(fā)式碘池內(nèi)設(shè)置有燈架，燈架上安裝有2個以上的碘鎢燈，2個以上的碘鎢燈形成碘鎢燈組；于燈架上設(shè)置有浮力桶；碘鎢燈通過導(dǎo)線與外電源電連接。
[0008]所述浮力桶為一密閉的容器。
[0009]所述熱蒸發(fā)式碘池內(nèi)裝填有碘，碘鎢燈作為熱蒸發(fā)式碘池的唯一熱源對碘進(jìn)行加熱，使固態(tài)碘融化成液態(tài)碘，并進(jìn)一步蒸發(fā)成碘蒸氣，利用浮力桶的浮力原理使燈架懸浮于液態(tài)碘中，并使碘鎢燈組中的碘鎢燈處于液態(tài)碘內(nèi)、靠近液體表面處，通過調(diào)節(jié)碘鎢燈的輸出功率控制碘蒸氣流量的穩(wěn)定輸出。
[0010]碘鎢燈為長條狀結(jié)構(gòu)，安放于燈架上，碘鎢燈組中的2個以上的碘鎢燈于同一水平面內(nèi)按水平方向排列形成碘鎢燈排；所述碘鎢燈排為一排或處于同一水平面內(nèi)2排以上。
[0011]于熱蒸發(fā)式碘池的外壁面上設(shè)置有保溫層。
[0012]浮力桶位于燈架上方，用于控制燈管在液體中的高度。
[0013]于熱蒸發(fā)式碘池的氣體出口處設(shè)置有開關(guān)氣體出口的閥門，于熱蒸發(fā)式碘池的上部設(shè)置有壓力傳感器和溫度傳感器。
[0014]所述閥門、壓力傳感器和溫度傳感器分別通過導(dǎo)線與PLC的采集和控制模塊連接，通過PLC控制器內(nèi)的控制軟件采集熱蒸發(fā)式碘池內(nèi)碘蒸氣的溫度和壓力，進(jìn)一步控制碘鎢燈的輸出功率和閥門的開關(guān)動作。
[0015]本發(fā)明具有以下效果及優(yōu)點(diǎn)
[0016]1、節(jié)約能源。本發(fā)明設(shè)計碘鎢燈通過浮力桶懸浮于液態(tài)碘中的方式，換熱效率極高，提高了系統(tǒng)的響應(yīng)時間。容器外保溫層的設(shè)計，保證了能量損失的最小化；
[0017]2、裝置簡化。摒棄了其他加熱方式的不足，整個蒸發(fā)式碘池只有一組燈管作為熱源，結(jié)構(gòu)簡單；
[0018]3、適合高、低壓供碘環(huán)境。
【附圖說明】
[0019]圖1是利用碘鎢燈作為熱源的快速供碘裝置實(shí)施圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下通過實(shí)施例并參考附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0021]圖1是利用碘鎢燈作為熱源的快速供碘裝置的實(shí)施圖；利用碘鎢燈作為熱源的快速供碘裝置由熱蒸發(fā)式碘池1，碘鎢燈7，壓力傳感器4，溫度傳感器5，閥門3，控制主機(jī)，控制軟件組成實(shí)現(xiàn)的。
[0022]所述熱蒸發(fā)式碘池I為一密閉的方形容器，于熱蒸發(fā)式碘池I的外壁面上設(shè)置有保溫層2，容器上部設(shè)有氣體出口 ；于熱蒸發(fā)式碘池內(nèi)設(shè)置有燈架8，燈架8上安裝有8個碘鎢燈6，2個以上的碘鎢燈6形成碘鎢燈組，碘鎢燈于同一水平面內(nèi)按水平方向排列形成碘鎢燈排；于燈架8上方設(shè)置有浮力桶7，所述浮力桶7為一密閉的容器，用于控制燈管在液態(tài)碘中的高度；碘鎢燈通過導(dǎo)線與外電源電連接。
[0023]于熱蒸發(fā)式碘池I的氣體出口處設(shè)置有開關(guān)氣體出口的閥門，于熱蒸發(fā)式碘池I的上部設(shè)置有壓力傳感器和溫度傳感器，用于采集熱蒸發(fā)式碘池I內(nèi)的壓力和溫度。
[0024]所述熱蒸發(fā)式碘池I內(nèi)裝填有碘，碘鎢燈作為熱蒸發(fā)式碘池的唯一熱源對碘進(jìn)行加熱，使固態(tài)碘融化成液態(tài)碘，并進(jìn)一步蒸發(fā)成碘蒸氣，利用浮力桶的浮力原理使燈架8懸浮于液態(tài)碘中，并使碘鎢燈組中的碘鎢燈處于液態(tài)碘內(nèi)、靠近液體表面處，通過調(diào)節(jié)碘鎢燈的輸出功率控制碘蒸氣流量的穩(wěn)定輸出。
[0025]所述閥門、壓力傳感器和溫度傳感器分別通過導(dǎo)線與控制器PLC信號連接，通過控制器PLC內(nèi)的控制軟件采集熱蒸發(fā)式碘池I內(nèi)碘蒸氣的溫度和壓力，通過控制碘鎢燈的輸出功率控制碘池內(nèi)溫度及壓力，進(jìn)一步控制閥門的開關(guān)動作。
[0026]本發(fā)明采用是碘鎢燈作為唯一熱源的供碘方式。步驟如下:
[0027]1、系統(tǒng)上電，運(yùn)行控制系統(tǒng)軟件，蒸發(fā)式碘池內(nèi)的碘加熱至滿足實(shí)驗(yàn)條件的飽和蒸氣壓；
[0028]2、實(shí)驗(yàn)時開啟碘池的閥門輸出碘蒸氣給激光器；
[0029]3、檢測到碘飽和蒸氣壓下降時，通過調(diào)整碘鎢燈的輸出功率實(shí)時補(bǔ)充碘池的供碘量。
[0030]4、實(shí)驗(yàn)結(jié)束后關(guān)閉所有閥門。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.利用碘鎢燈作為熱源的快速供碘裝置，包括熱蒸發(fā)式碘池、碘鎢燈組、浮力桶，其特征在于: 所述熱蒸發(fā)式碘池(I)為一密閉的容器，容器上部設(shè)有氣體出口 ；于熱蒸發(fā)式碘池內(nèi)設(shè)置有燈架(8)，燈架(8)上安裝有2個以上的碘鎢燈出)，2個以上的碘鎢燈(6)形成碘鎢燈組；于燈架(8)上設(shè)置有浮力桶(7);碘鎢燈通過導(dǎo)線與外電源電連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速供碘裝置，其特征在于:所述浮力桶(7)為一密閉的容器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速供碘裝置，其特征在于: 所述熱蒸發(fā)式碘池(I)內(nèi)裝填有碘，碘鎢燈作為熱蒸發(fā)式碘池的唯一熱源對碘進(jìn)行加熱，使固態(tài)碘融化成液態(tài)碘，并進(jìn)一步蒸發(fā)成碘蒸氣，利用浮力桶的浮力原理使燈架(8)懸浮于液態(tài)碘中，并使碘鎢燈組中的碘鎢燈處于液態(tài)碘內(nèi)、靠近液體表面處，通過調(diào)節(jié)碘鎢燈的輸出功率控制碘蒸氣流量的穩(wěn)定輸出。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速供碘裝置，其特征在于:碘鎢燈為長條狀結(jié)構(gòu)，安放于燈架上，碘鎢燈組中的2個以上的碘鎢燈于同一水平面內(nèi)按水平方向排列形成碘鎢燈排；所述碘鎢燈排為一排或處于同一水平面內(nèi)2排以上。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速供碘裝置，其特征在于:于熱蒸發(fā)式碘池(I)的外壁面上設(shè)置有保溫層。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的快速供碘裝置，其特征在于:浮力桶位于燈架上方，用于控制燈管在液體中的高度。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速供碘裝置，其特征在于: 于熱蒸發(fā)式碘池(I)的氣體出口處設(shè)置有開關(guān)氣體出口的閥門，于熱蒸發(fā)式碘池(I)的上部設(shè)置有壓力傳感器和溫度傳感器。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的快速供碘裝置，其特征在于:所述閥門、壓力傳感器和溫度傳感器分別通過導(dǎo)線與PLC的采集和控制模塊連接，通過PLC控制器內(nèi)的控制軟件采集熱蒸發(fā)式碘池(I)內(nèi)碘蒸氣的溫度和壓力，進(jìn)一步控制碘鎢燈的輸出功率和閥門的開關(guān)動作。
【專利摘要】利用碘鎢燈作為熱源的快速供碘裝置，包括熱蒸發(fā)式碘池、碘鎢燈組、浮力桶，所述熱蒸發(fā)式碘池為一密閉的容器，容器上部設(shè)有氣體出口；于熱蒸發(fā)式碘池內(nèi)設(shè)置有燈架，燈架上安裝有2個以上的碘鎢燈，2個以上的碘鎢燈形成碘鎢燈組；于燈架上設(shè)置有浮力桶；碘鎢燈通過導(dǎo)線與外電源電連接。其特征在于，碘鎢燈作為熱蒸發(fā)式碘池的唯一熱源，利用浮力桶的浮力原理使燈架懸浮于液態(tài)碘中，并使碘鎢燈組中的碘鎢燈處于液態(tài)碘內(nèi)、靠近液體表面處，通過調(diào)節(jié)碘鎢燈的輸出功率控制碘蒸氣流量的穩(wěn)定輸出。
【IPC分類】H01S3/036
【公開號】CN105024261
【申請?zhí)枴緾N201410167861
【發(fā)明人】高虹, 孫楊, 吳樹源, 金玉奇, 孫德馨
【申請人】中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所
【公開日】2015年11月4日
【申請日】2014年4月24日