Лазерное инициирование воспламенения высокоэнергетических веществ

Научная библиотека Комментариев к записи Лазерное инициирование воспламенения высокоэнергетических веществ нет

В. И. Мордасов, Н. А. Сазонникова, Е. Г. Иванова, Н. И. Лаптев, В. В. Пойлов // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета, №3(19), 2009,с: 13-19, УДК 532.5, 621.372

При использовании относительно высоких плотностей мощности возможен быстрый нагрев малых доз вещества до критической температуры. Использование лазеров для инициирования воспламенения является перспективным, так как позволяет в больших диапазонах достаточно точно измерять, какое количество энергии затрачено для воспламенения и скорость, при которой данная энергия освобождается. Исследователь имеет возможность контролировать, какое количество вещества нагрето лазерным излучением. Важным преимуществом такой системы является возможность проконтролировать и измерить время срабатывания пиропатрона.

Оптоволоконные системы с полупроводниковыми лазерами в качестве источников излучения являются перспективными средствами однократного применения в системах двигателей летательных аппаратов. Основными компонентами таких
систем являются полупроводниковые лазеры, оптические волокна или кабели, устройства согласования источника излучения с волокном, оптические соединители, распределители и др. [1,2] Применение элементов волоконной оптики в системах инициирования взрывной и пиротехнической автоматики исключает влияние помех.
Данные системы позволяют формировать линии задержки в зависимости от длины волокна [1-4], осуществлять временное мультиплексирование сигналов и выделять полосы пропускания при использовании различных оптических элементов и создавать многоканальные системы инициирования. Для построения систем инициирования горения и детонации использовался полупроводниковый лазер с мощностью излучения 5Вт со встроенным отрезком оптического волокна. Из-за ограниченности информации в сопроводительной документации на полупроводниковые лазеры
требуется проведение дополнительных экспериментальных исследований для определения рабочих характеристик.
Неотъемлемой частью исследований по созданию систем инициирования является построение диагностических систем для исследования процессов взрыва. Оптические измерительные системы позволяют осуществлять бесконтактную диагностику быстропротекающих процессов с разрешением по времени. В настоящее время известны экспериментальные работы, направленные на изучение предвзрывных явлений при ударно-волновом и лазерном инициировании бризантных взрывчатых веществ [1,8].
Изучена начальная стадия разрушения ВВ при прямом лазерном инициировании. Для создания подобных систем требуется проведение дополнительных работ по исследованию зависимостей характеристик процессов взрыва от режимов генерации лазерных излучателей, выбору типа излучателя и обеспечению безопасных условий
транспортировки лазерного излучения к поверхности ВВ.
Оптическое волокно состоит из сердцевины диаметром 3…125 мкм, отражающей оболочки и защитного полимерного покрытия. Попадая в волокно, излучение многократно отражается от границы раздела сердцевины и оболочки,
благодаря чему распространяется по волокну. Предельная мощность вводимого излучения ограничена тепловой стойкостью волокна, которая в несколько раз ниже, чем для оптических стекол, что связано с концентраторами напряжений, возникающими при изготовлении волокна.
Применение волоконной оптики исключает попадание другого направленного излучения, сравнимого по мощности с
командным. Малая апертура применяемых оптических волокон не позволяет проходить случайным световым сигналам.

При построении лазерных систем инициирования с использованием оптоволокна потери энергии лазерного излучения к
веществу определяются следующими факторами: тип излучателя, модовый состав излучения, диаметр пятна, расходимость излучения, диаграмма направленности, астигматизм; состояние поверхности волокна, числовая апертура волокна, диаметр сердцевины); согласование числовых апертур и волновых фронтов источника
излучения и волокна; вид устройства согласования. Эффективность ввода падает с понижением диаметра волокна. При построении лазерных детонаторов целесообразно использование полупроводниковых лазеров с мощностью излучения не менее 1 Вт при непрерывном режиме работы со встроенным отрезком оптоволокна. Для транспортировки
лазерного излучения следует использовать оптические шнуры, изготовленные на основе оптоволокна с диаметром сердцевины не менее 50 мкм. В этом случае достигаются потери мощности в системе на уровне 1 дБ.

Полное содержание статьи: http://journals.ssau.ru/index.php/vestnik/article/view/790

Рекомендуем для Вас

Leave a comment

You must be logged in to post a comment.


© Интернет журнал "ЛАЗЕРНЫЙ МИР", 2019
Напишите нам:
laser.w@yandex.ru

Back to Top