[发明专利]一种电容线圈靶制造方法

说明书

本发明公开了一种电容线圈靶制造方法，该方法首先通过铣削加工下料，加工穿丝孔，用于后续工序慢走丝线切割加工穿丝使用；接着采用慢走丝线切割进行线圈外形轮廓切割；之后采用特种加工技术对线圈剩余部分进行切割，直到线圈外形及尺寸满足设计要求，同时保留线圈与夹持端连接；最后通过飞秒激光加工切断线圈与夹持端的连接部分，形成完整的线圈靶。本发明针对薄壁、易变形零件，采用块体材料，选择慢走丝线切割、电火花加工、激光加工等无宏观切削力的特种加工方法，通过去除材料加工，获得整体结构薄壁线圈靶。

技术领域

本发明属于精密微细领域，具体涉及一种电容线圈靶制造方法。

背景技术

利用激光产生的脉冲磁场在原子分子物理、天体物理、惯性约束聚变等研领域内均有重要的应用，其可用于开展磁化等离子体物理的基础研究。激光通过辐照磁场线圈靶产生100T以上的强磁场，且强磁场的作用区域与激光作用区域位置不同，因此，该磁场具有强度高、现状可控等优点，具有非常重要的研究价值。

磁场线圈靶的材料一般有铜、镍等，线圈壁厚约100μm，由于磁场线圈靶的两线圈之间的连接丝尺寸在100μm左右，且线圈之间的距离也仅为几百微米，因此利用常规的机械加工对这种零件壁薄、尺寸小、刚度低的线圈进行加工存在较大的困难。

中国专利“一种磁重联镍线圈靶制造方法”(申请号：201910376676.3)公开了一种薄壁镍线圈靶的制造方法，该方法仅限于镍线圈靶的制备，且对于结构相对简单的线圈靶有效，但无法实现结构相对复杂的线圈靶的加工，如文献(Hiroki Morita，AlexeyArefiev，Toma Toncian，et al.Application of laser-driven capacitor-coil totarget normal sheath acceleration，High Energy Density Physics，37(2020)100874)报道了一种结构相对复杂的电容线圈靶，制备这类型的线圈靶是难以通过上述专利中的芯轴法制备的，而且这种结构复杂的线圈靶制备是目前惯性约束聚变研究面临的问题之一。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种电容线圈靶制造方法，该方法能够实现现有的结构复杂的电容线圈靶的加工，为惯性约束聚变科学研究提供实验用靶。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：一种电容线圈靶制造方法，所述方法包括：

S1：通过铣削加工下料，加工穿丝孔，用于后续工序慢走丝线切割加工穿丝使用；

S2：采用慢走丝线切割进行线圈外形轮廓切割；

S3：采用特种加工技术对线圈剩余部分进行切割，直到线圈外形及尺寸满足设计要求，同时保留线圈与夹持端连接；

S4：通过飞秒激光加工切断线圈与夹持端的连接部分，形成完整的线圈靶。

优选的，所述步骤S1还包括通过铣削加工线圈连线部分。

优选的，所述慢走丝线切割的切割速度为＜0.2mm/min。

优选的，所述特种加工技术包括电火花加工和激光加工。

优选的，所述线圈与夹持端连接部分的尺寸≤200μm。

本发明的有益效果是：本发明提供的一种电容线圈靶制造方法，该方法(1)采用慢走丝线切割加工、电火花加工、激光加工等加工方法逐步完成电容线圈靶制造，没有宏观切削力，可有效避免车、铣等机械加工方法因切削过程中切削力的存在而导致薄壁零件变形；(2)通过块体材料直接加工成型，相对于芯轴镀膜工艺而言，极大减少了加工时间，提高了生产效率和质量；(3)本发明的方法其加工线圈的材料对工艺方法的影响较小，也可适用于金属导电材料线圈靶的制造，具有通用性。

附图说明

图1为本发明实施例中电容线圈靶制造方法的流程示意图；