摘要：針對激光聚變靶丸內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表面輪廓測量系統。該系統通過最小二乘算法(LSC)計算出靶丸回轉偏心量,并利用偏心調整臺對靶丸偏心進行自動快速調整;然后,系統軟件控制氣浮回轉軸承驅動靶丸旋轉,利用激光差動共焦傳感器(LDCS)軸向響應曲線過零點及光線追跡算法精確計算出靶丸內表面輪廓上每個采樣點的幾何位置;最后,對靶丸內輪廓測量數據進行LSC評定得到其圓度信息。實驗證明,靶丸回轉偏心的自動調整時間可達22s,當采樣點分別為1 024,2 048及4 096時,靶丸內輪廓測量時間分別可達10,20及40s,且圓度測量標準差可達19nm(1 024點)。該系統實現了靶丸回轉偏心的自動快速調整及其內輪廓的高精度、無損、快速、自動測量。