Лазерный мир

Адуев Б.П., Нурмухаметов Д.Р., Ковалев Р.Ю., Никитин А.П., Нелюбина Н.В., Белокуров Г.М. // Журнал Вестник Кемеровского государственного университета. 2015;3(4):225-228. УДК: 535.341: 544.454

В работе приводятся результаты измерений порогов (H cr) и кинетических характеристик зажигания смесевых составов на основе бурого угля и тетранитропентаэритрита при воздействии импульсов неодимового лазера (1064 нм, 120 мкс). Показано, что пороговые и кинетические характеристики немонотонно зависят от массового соотношения уголь-тетранитропентаэритрит.

ASER IGNITION OF MIXED COMPOSITION OF BROWN COAL AND PENTAERYTHRITOL TETRANITRATE
Aduev Boris P., Nurmukhametov Denis R., Kovalev Rodion Yu., Nikitin Andrey P., Nelyubina Natalia V., Belokurov Gennadiy M.
The paper presents the results of measurements of the threshold (H cr) and kinetic characteristics of the ignition of the mixed compositions based on brown coal and pentaerythritol tetranitrate when exposed to pulses of neodymium laser (1064 nm, 120 ms). It is shown that the threshold and kinetic characteristics are monotonically dependent on the mass ratio of coal-pentaerythritol tetranitrate.

В настоящей
работе изучена возможность лазерного зажигания бурого угля, а также возможность снижения порога зажигания за счет применения смеси угля и энергетического материала тетранитропентаэритрита (тэна). В качестве источника зажигания использовалась первая гармоника (λ = 1064 нм) импульсного лазера (1) на иттрий-алюминиевом гранате активированным Nd+3, работающим в режиме свободной генерации. Длительность импульса составляла 120 мкс, максимальная энергия в импульсе 0.5 Дж. Регулирование энергии лазерного излучения осуществлялось с помощью набора стеклянных светофильтров (2) с известными коэффициентами ослабления излучения. Для контроля энергии лазерного излучения часть энергии излучения
(8 %) отводилось прозрачной стеклянной пластиной (3) на пироэлектрический приемник OPHIRPESOBF-C (4).
При помощи поворотного зеркала (5) лазерное излучение направлялось через фокусирующую линзу (6) с фокусным расстоянием 25 см на образец (7), находящийся на основании (8). Диаметр лазерного пятна, падающего на образец, составлял 2.5 мм. Свечение, возникающее при воздействии импульса излучения на образец, фиксировалось фотоэлектронным умножителем Hamamatsu H10721-01 (9), преобразовывалось в электрический сигнал и регистрировалось осциллографом LeCroy WY332A (10).

Результаты и обсуждения
Исследовались кинетика свечения и пороги зажигания смесей бурого угля и тэна в соотношениях от 0 до 99.5 масс. %. Десять образцов последовательно облучались одиночным импульсом лазера определенной энергии, регистрировалась кинетика свечения с помощью фотоумножителя. За вероятность зажигания смеси p принималось отношение зарегистрированных сигналов фотоумножителя к общему числу образцов.
Далее увеличивалась энергия лазерного импульса и эксперимент повторялся. Таким образом, измерялась вероятность появления вспышки в зависимости от плотности энергии лазера (кривые частости). Эксперименты повторялись для различных составов энергетических смесей. За порог зажигания принимали плотность энергии Hсr, соответствующую 50 % вероятности вспышки. Пороги зажигания, в зависимости от состава смеси, представлены на рис. 2.

Полное содержание статьи: http://vestnik.kemsu.ru/jour/article/view/276/275