吴文荣，余大海，裘祖荣，黄心汉，王红莲，罗 敏

(1.中国工程物理研究院 激光聚变研究中心，四川 绵阳621900;2.天津大学 精密测试技术及仪器国家重点实验室，天津300072;3.华中科技大学 控制科学与工程系，湖北 武汉430074)

0 引 言

核聚变研究是当前解决能源问题的重要研究课题，激光惯性约束聚变是实现核聚变的主要方法之一［1，2］;而由球和2 个薄壁空腔组装而成的微靶是惯性约束聚变(ICF)实验研究中的关键组件之一，其要求多路注入激光能同时准确地注入柱腔，并对微球形成均匀的辐照场，微球在柱腔中的位置精度是提高辐照场对称性和减缓R－T 不稳定性的发展的关键因素之一［3，4］。

微靶尺度小于1 mm，其装配属于典型的空间三维微装配。目前，该类靶的装配主要采用手工装配方式，由熟练的装配技术人员利用辅助夹具和显微镜来完成，存在劳动强度大、装配周期长、装配精度低、重复性差等问题，不能满足ICF 研究的不断发展。随着对ICF 靶制备精密化要求的提高，采用半自动装配方式势在必行。

本文针对ICF 实验用微靶的装配，研制了一种半自动微装配系统，系统具有显微在线检测、微零件自动无损夹取、三维空间角度姿态调整、精密定位等功能，整个装配过程由计算机控制完成。

1 系统结构与组成

微靶结构如图1 所示，由2 个半腔和微球组成，微球与柱腔均为薄壁件，材质脆弱，尺寸微小(直径小于1 mm)，装配完后要求微球相对柱腔中心的位置偏差:轴向与径向均不超过10 μm，2 个半腔同轴度不超过20 μm，柱腔观察口在圆周方向对准，角度偏差小于1°。……