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摘要：針對(duì)激光聚變靶丸內(nèi)表面輪廓高精度無(wú)損測(cè)量的迫切需求,研制了一套激光聚變靶丸內(nèi)表面輪廓測(cè)量系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過最小二乘算法(LSC)計(jì)算出靶丸回轉(zhuǎn)偏心量,并利用偏心調(diào)整臺(tái)對(duì)靶丸偏心進(jìn)行自動(dòng)快速調(diào)整;然后,系統(tǒng)軟件控制氣浮回轉(zhuǎn)軸承驅(qū)動(dòng)靶丸旋轉(zhuǎn),利用激光差動(dòng)共焦傳感器(LDCS)軸向響應(yīng)曲線過零點(diǎn)及光線追跡算法精確計(jì)算出靶丸內(nèi)表面輪廓上每個(gè)采樣點(diǎn)的幾何位置;最后,對(duì)靶丸內(nèi)輪廓測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行LSC評(píng)定得到其圓度信息。實(shí)驗(yàn)證明,靶丸回轉(zhuǎn)偏心的自動(dòng)調(diào)整時(shí)間可達(dá)22s,當(dāng)采樣點(diǎn)分別為1 024,2 048及4 096時(shí),靶丸內(nèi)輪廓測(cè)量時(shí)間分別可達(dá)10,20及40s,且圓度測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)差可達(dá)19nm(1 024點(diǎn))。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了靶丸回轉(zhuǎn)偏心的自動(dòng)快速調(diào)整及其內(nèi)輪廓的高精度、無(wú)損、快速、自動(dòng)測(cè)量。