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