专利摘要
专利摘要
本发明公开了一种使用激光激发透明基底背面的聚合物产生微喷溅射流的装置以及使用该装置制成的雷管,特征是该喷溅射流装置由透明基底和在其表面上的高分子聚合物材料形成的双层结构,所述高分子聚合物为带有粘性的含能聚合物,它和透明基底依靠高分子聚合物的自身粘性粘结在一起;依靠激光辐射透明基底背面的含能材料产生的高温高压气体起爆雷管装药,可激发雷管装药,完成起爆;具有起爆所需的激光功率低、提高雷管的装药密度、瞬发性好、延期准确、安全性好、结构简单的优点,可用于航空航天、深井起爆等高温、高压、高过载环境中。
权利要求
1.一种激光激发透明基底背面聚合物产生微喷溅射流的装置,其特征在于是由透明基底和在其表面上的高分子聚合物材料形成的双层结构,所述高分子聚合物为带有粘性的含能聚合物,该高分子聚合物和透明基底依靠高分子聚合物的自身粘性粘结在一起;
所述含能聚合物选自单基药、双基药、聚乙烯醇硝酸酯、聚叠氮缩水甘油醚或聚缩水甘油醚硝酸酯中的一种,或几种的混合物;
所述透明基底的材料选自微米级薄玻璃、聚酰亚胺薄膜、聚对苯二甲酸二乙酯或双向拉伸聚丙烯薄膜。
2.如权利要求1所述激光激发透明基底背面聚合物产生微喷溅射流的装置,特征在于在所述含能聚合物中添加质量分数0.5%-10%的炭黑或石墨。
3.权利要求1所述激光激发透明基底背面聚合物产生微喷溅射流的装置的制作方法,特征在于其流程为:将含能聚合物使用丙酮、乙醇、乙酸乙酯、丁酸乙酯、乙醚的一种或几种形成的混合溶液,加入炭黑或石墨,使该混合溶液中含能聚合物的质量分数为20%-60%,炭黑或石墨在该混合溶液中的质量分数为0.5%-10%,得到含能聚合物溶液;将该含能聚合物溶液刮涂、喷涂或流延在透明基底表面,控制湿膜的厚度在100-6000微米,在30-90摄氏度范围内加热1-10个小时,使该含能聚合物溶液在基底表面干燥成膜,通过控制湿膜厚度、干燥时间或干燥温度使该含能聚合物干燥后的膜厚为10-2000微米,即得到激光激发透明基底背面聚合物产生微喷溅射流的装置。
4.使用权利要求1所述激光激发透明基底背面的聚合物产生微喷溅射流的装置制作的雷管,其特征在于:在雷管壳内主装药上方置入厚度为0.1-1厘米,外径比雷管壳内径小0.1-0.3毫米,内径为外径的20%-50%,中间有通孔的橡胶圆环的套圈,套圈上方压入本发明的上述微射流发生装置,并使该微射流发射装置的透明基底一段朝上,将光纤一端插入光纤密封件的中心孔内,光纤端部与光纤密封件开口端面平齐,再将装有光纤的光纤密封件与雷管管壳紧密配合,将光纤密封件塞入到雷管管壳内,并使其前端部分与激光微射流发生装置接触,并使光纤密封件中孔下端面与透明基底的表面距离小于2毫米;光纤另一端与产生500-1500nm波长范围的激光源相连接,所述光纤是单模光纤或多模光纤,经光纤输出的激光能量在0.4W-5W范围内。
5.权利要求4所述的使用激光激发透明基底背面的聚合物产生微喷溅射流的装置制作的雷管制作方法,特征在于其流程为:首先在雷管壳内分两次或三次装入主装药黑索金、泰安或奥克托今,每次装药后用压药杆进行压药,使压药后底层装药密度在0.9-1.4g/cm3,顶层装药在0.4-0.9g/cm3,再将套圈置入已装药的雷管壳内,然后按基底朝上的方式置入微射流装置;将光纤一端插入光纤密封件的中心孔内,使光纤端部与光纤密封件开口端面平齐,再将装有光纤的光纤密封件与雷管管壳紧密配合,将光纤密封件塞入到雷管管壳内,并使其前端部分与激光微射流发生装置接触,以使光纤密封件中孔下端面与透明基底的表面距离小于2毫米;所述光纤密封件直径为与雷管内径相同的等截面中空圆柱结构,由具有弹性的塑料或橡胶制成,光纤密封件的外径与雷管壳内孔紧密配合,内部设有直径0.1-0.3mm的通孔,与激光源相连的光纤穿套在该通孔内,光纤端部与光纤密封件下端口平齐。
说明书
技术领域
本发明属于炸药起爆器材技术领域,具体涉及激光激发透明基底背面的含能聚合物形成微射流的装置及使用该装置制成的雷管。
背景技术
据北京理工大学出版社2007年出版的《火工品技术》一书介绍,雷管作为钝感炸药的起爆体,被广泛地使用在军事、高技术领域和民用工程中。现在使用的雷管均采用复合装药技术,典型结构是用较钝感的高威力炸药作为次发装药,用敏感的起爆药作为主发装药,使用多种点火装置作为第一点火能源。首先起爆药被起爆,起爆药再起爆猛炸药。所有的起爆药对各种第一点火能源都很敏感,例如热能、电能、光能、辐射能、机械能等,存在较大的安全隐患。同时,起爆药生产过程中伴生大量的工业废水,难以处理,造成严重的环境污染。无起爆药雷管由于不含起爆药,具有安全、无污染的优点。
激光雷管是无起爆药雷管的类型之一。激光具有单色性好,输出功率高、光分散小、能量集中且可调,传输过程中不易衰减,不受外界干扰的优点,并且整个起爆系统采用光纤连接,起爆系统的可靠性可大大提高。
根据《激光技术》(2007年第三期306-310页)“激光点火技术”一文中介绍,现有技术中,激光起爆雷管技术主要有三种。第一种方法是将激光直接照射在雷管中的主装药上,依靠激光能量直接起爆雷管内的猛炸药,这种方法简单易行,但需要强激光光源,能量源价格昂贵,体积大,不利于大范围推广。第二种方法是将强激光照射在金属薄膜上产生高温高压等离子体,等离子体膨胀剪切薄膜产生高速飞片,飞片撞击炸药,实现起爆。这种方法所需的激光能量巨大,同样存在起爆源价格昂贵,体积大的难题,主要用于军事和航空航天领域,很难实现民用。第三种方法是利用激光起爆飞片式无起爆药雷管。例如,中国专利申请公开号CN102435109A公布的方法中,激光能量起爆内帽中的四次药,四次药爆炸剪切内帽底部形成高速飞片,撞击底部猛炸药,实现起爆,该方法可使用半导体光纤激光器实现,激光源价格较低,激光起爆系统可保证安全性和可靠性,并能应用于深水、高压等恶劣环境;但该方法制成的雷管需要依靠激光的热量积累起爆炸药,激光起爆雷管存在秒量级的延迟时间,雷管瞬发性不好,存在一定的安全隐患。
在2000年第36届美国航空协会推进会议上,美国的菲普斯(C.R.Phipps)在“激光驱动微推力器”一文中介绍,使用波长为920nm的激光照射镀在铝膜上的聚酰亚胺时,激光照射背面的铝膜发生气化、等离子体化的程度超过正面的聚酰亚胺。这一发现被用于透射式激光推进,进一步的研究表明激光透过透明基底照射背面的物质时,背面的物质可发生气化、等离子体化,形成喷溅射流,尤其当背面的物质选用含能聚合物时,喷溅射流综合利用了激光和含能聚合物的能量,形成的喷溅射流能量高于输入的激光能量。本发明将利用该原理,设计简单的激光微射流发生装置,并将该装置应用于雷管,利用该装置产生的微射流激发雷管中的装药,完成起爆,以减小起爆的延迟时间,并降低起爆的激光能量。
现有技术中未发现有使用激光产生的微射流激发雷管的装置及雷管。
发明内容
本发明目的是提出一种使用激光激发透明基底背面的聚合物产生微喷溅射流的装置以及使用该装置制成的雷管,该喷溅射流装置可激发雷管装药,完成起爆;减小激光起爆的延迟时间,降低起爆能量,提高雷管的装药密度、输出能量、起爆可靠性和安全性。
本发明的激光激发透明基底背面聚合物产生微喷溅射流的装置,其特征在于是由透明基底和在其表面上的高分子聚合物材料形成的双层结构,所述高分子聚合物为带有粘性的含能聚合物,该高分子聚合物和透明基底依靠高分子聚合物的自身粘性粘结在一起;
所述含能聚合物选自单基药、双基药、聚乙烯醇硝酸酯(PVN)、聚叠氮缩水甘油醚(GAP)或聚缩水甘油醚硝酸酯(PGN)中的一种,或几种的混合物;
所述透明基底的材料选自微米级薄玻璃、聚酰亚胺薄膜(KAPTON)、聚对苯二甲酸二乙酯(PET)或双向拉伸聚丙烯薄膜(BOPP)。
为增加含能聚合物对激光的吸收效率,降低含能聚合物的烧蚀阈值,在所述含能聚合物中可以添加质量分数0.5%-10%的炭黑或石墨。
本发明的激光激发透明基底背面聚合物产生微喷溅射流的装置的制作方法,特征在于其流程为:将含能聚合物使用丙酮、乙醇、乙酸乙酯、丁酸乙酯、乙醚的一种或几种形成的混合溶液,加入炭黑或石墨,使该混合溶液中含能聚合物的质量分数为20%-60%,炭黑或石墨在该混合溶液中的质量分数为0.5%-10%,得到含能聚合物溶液;将该含能聚合物溶液刮涂、喷涂或流延在透明基底表面,控制湿膜的厚度在100-6000微米,在30-90摄氏度范围内加热1-10个小时,使该含能聚合物溶液在基底表面干燥成膜,通过控制湿膜厚度、干燥时间或干燥温度使该含能聚合物干燥后的膜厚为10-2000微米,即得到本发明的激光激发透明基底背面聚合物产生微喷溅射流的装置。
本发明的使用上述激光激发透明基底背面的聚合物产生微喷溅射流的装置制作的雷管,其特征在于:在雷管壳内主装药上方置入厚度为0.1-1厘米,外径比雷管壳内径小0.1-0.3毫米,内径为外径的20%-50%,中间有通孔的橡胶圆环的套圈,套圈上方压入本发明的上述微射流发生装置,并使该微射流发射装置的透明基底一端朝上,将光纤一端插入光纤密封件的中心孔内,光纤端部与光纤密封件开口端面平齐,再将装有光纤的光纤密封件与雷管管壳紧密配合,将光纤密封件塞入到雷管管壳内,并使其前端部分与激光微射流发生装置接触,并使光纤密封件中孔下端面与透明基底的表面距离小于2毫米;光纤另一端与产生500-1500nm波长范围的激光源相连接,所述光纤是单模光纤或多模光纤,经光纤输出的激光能量在0.4W-5W范围内。
本发明的使用激光激发透明基底背面的聚合物产生微喷溅射流的装置制作的雷管制作方法,特征在于其流程为:首先在雷管壳内分两次或三次装入主装药黑索金、太安或奥克托今,每次装药后用压药杆进行压药,使压药后底层装药密度在0.9-1.4g/cm3,顶层装药在0.4-0.9g/cm3,再将套圈置入已装药的雷管壳内,然后按基底朝上的方式置入微射流装置;将光纤一端插入光纤密封件的中心孔内,使光纤端部与光纤密封件开口端面平齐,再将装有光纤的光纤密封件与雷管管壳紧密配合,将光纤密封件塞入到雷管管壳内,并使其前端部分与激光微射流发生装置接触,以使光纤密封件中孔下端面与透明基底的表面距离小于2毫米;所述光纤密封件直径为与雷管内径相同的等截面中空圆柱结构,由具有弹性的塑料或橡胶制成,光纤密封件的外径与雷管壳内孔紧密配合,内部设有直径0.1-0.3mm的通孔,与激光源相连的光纤穿套在该通孔内,光纤端部与光纤密封件下端口平齐。
使用本发明的激光激发透明基底背面聚合物产生微喷溅射流装置的雷管进行起爆的过程是:启动激光源,设置激光发生时间,激光源输出的高能量激光束经光纤传导至雷管内,从光纤密封件内的光纤端口输出,激光透过透明基底照射在含能材料薄膜上,含能材料薄膜受热气化、分解、微爆轰、等离子化形成微射流,微射流经过套圈空间的加速和拉伸后,作用在下方的炸药上,快速起爆炸药;由于微射流综合了激光能量和含能材料薄膜的烧蚀放热能,并且形成的微射流直径仅为10-500微米,所以微射流具有很高的能量密度,可以起爆具有一定压装密度的钝感炸药,例如奥克托金(HMX)、六硝基茋(HNS)等较钝感的炸药。
与常规雷管使用的电点火装置相比较,本发明的激光激发装置抗电磁干扰能力强、点火能力高、延期精确、可用于高温、高压等恶劣环境;本发明的激光激发微射流装置的作用机理为:激光透过透明基底照射在含能材料薄膜上,含能聚合物在高能量密度的激光照射下迅速发生气化、分解、微爆轰和等离子体化,由于背面基底的烧蚀阈值高于选用的含能材料,对上述过程具有约束作用,产生的气相产物、固相喷溅和等离子体朝约束较弱的一侧运动;等离子体的静电作用可使飞散产物具有很好的方向性,产物飞散的发散角很小,形成高温、高能量密度的微射流;由于含能材料本身含有能量,在烧蚀时会释放本身含有的能量;形成的微射流同时具有激光能量和聚合物的烧蚀放热能,在冲击、温度和等离子体的综合作用下,该微射流可起爆炸药。
由于本发明的雷管采用了激光微射流激发装置,与现有雷管相比较具有以下优点:
(1)起爆所需的激光功率低。由于该激光微射流发生装置同时利用了激光能量和含能聚合物的烧蚀放热能,使作用在待起爆装药的能量增大;同时微射流具有很好的方向性,使待起爆药局部可形成瞬时高温、高压状态,微射流作用的能量密度大;起爆过程是冲击、温度和等离子体的综合作用;上述三方面的综合作用,使起爆所需的激光功率降低,可减小激光源的体积和成本,利于大范围推广。
(2)能提高雷管的装药密度,增大雷管威力。在相同的激光能量下,该激光微射流发生装置可形成能量超过激光能量的微射流,可起爆装药密度更大的装药,在雷管体积相同的条件下,可增大雷管的起爆能力。
(3)雷管的瞬发性好,延期准确。常规的激光雷管一般是依靠热量积累起爆装药,直接起爆猛炸药的雷管延迟时间较长,一般需要秒量级的起爆时间,瞬发性差,本发明的激光微射流发生装置在激光辐照条件下,可在几毫秒内产生高温高压微射流,完成起爆,提高了雷管的瞬发性;通过与激光源配套的计算机程序,可以实现雷管的精确延期,与常规雷管相比,不需要延期药,延期精度有了大幅度提高;与数码雷管相比,在延期精度基本相同的条件,成本有了大幅度降低。
(4)提高了雷管的安全性。该发明的激光微射流装置,只有在激光作用下才能形成微射流,除激光外的其它外界刺激,很难达到微射流形成的能量密度,该发明使雷管的起爆方式唯一化,提高了雷管的安全性。
(5)与飞片式无起爆药雷管相比,本发明去掉了内帽和激发药。由于飞片式无起爆药雷管中的激发药使用较敏感的氧化剂(如高氯酸钾、氯酸钾)与炸药造粒而成,在抗高温、耐高过载方面性能较差,本发明可以克服飞片式无起爆药雷管的这些缺点,在高温、高过载环境中可安全使用。
(6)本发明中的激光激发微射流的装置喷溅射流装置是由透明基底和在其表面上的高分子聚合物材料形成的双层结构,所述高分子聚合物为带有粘性的含能聚合物,它和透明基底依靠高分子聚合物的自身粘性粘结在一起;依靠激光辐射透明基底背面的含能材料产生的高温高压气体起爆雷管装药,可激发雷管装药,完成起爆;减小了激光起爆的延迟时间,降低了起爆能量,提高了雷管的装药密度、输出能量、起爆可靠性和安全性,可以直接起爆猛炸药,结构简单,在航天火工品(如爆炸螺栓、切割索)、深井起爆等领域具有广阔的应用前景。
综上,由于本发明的雷管采用了微射流发生装置,与现有技术的激光雷管相比较,可降低起爆激光雷管的能量,从而减小激光器和激光电源的体积,降低成本;本发明的雷管可以通过计算机程序控制脉冲信号以控制激光发生时间和脉宽长度,实现精确延期功能,与普通延期雷管相比,不需要延期药,与数码雷管相比,成本有了大幅降低;与常规雷管相比,装药密度高、威力大,并适用于高温、高过载环境中。本发明的雷管具有起爆所需的激光功率低、提高雷管的装药密度、瞬发性好、延期准确、安全性好、结构简单的优点,可用于航空航天、深井起爆等高温、高压、高过载环境中。
附图说明
图1是本发明的激光微射流装置的作用过程示意图。
图2是微射流的试验照片。
图3是本发明的使用激光微射流装置的雷管的结构示意图。
具体实施方式
下面通过附图并结合实施例作进一步描述。
实施例1:激光激发微射流的装置
将5克双基药溶解于50毫升丙酮中,将该混合溶液流延在厚度为80微米的PET薄膜上,湿膜厚度为100微米,30摄氏度条件下干燥1小时后的干膜厚度为10微米,制得激光激发微射流的装置。
图1给出了本发明的激光微射流装置的作用过程示意图。如图1中所示:光纤1传导由激光源发出的激光,激光源发出的激光波长为1064nm,功率为1W。PET基底2的厚度为80微米,透光率为90%。双基药薄膜3的厚度为10微米。在激光作用下产生微射流4。
使用真空扭摆仪测试该条件下微射流的激光能量利用率可超过200%,即1J的激光能量作用于该微射流发生装置可产生能量为2J的微射流,使用该设备后可提高单次脉冲的激光能量。
图2为上述操作条件下产生的微射流的试验照片。白色光亮部分为微射流装置产生的微射流。
本实施例制备激光激发微射流的装置所使用的含能聚合物,还可选用单基药、聚乙烯醇硝酸酯(PVN)、聚叠氮缩水甘油醚(GAP)或聚缩水甘油醚硝酸酯(PGN);所使用的透明基底的材料还可选用微米级薄玻璃、聚酰亚胺薄膜(KAPTON)或双向拉伸聚丙烯薄膜(BOPP)。
为增加含能聚合物对激光的吸收效率,降低含能聚合物的烧蚀阈值,在所述含能聚合物中可以添加质量分数0.5-10%的炭黑,在激光功率0.4W条件下达到了相同的效果。
实施例2:激光激发微射流的装置2
将3克双基药和2克聚叠氮缩水甘油醚溶解于50毫升体积比为7:3的乙醚和乙醇混合液中,将该混合溶液流延在厚度为50微米的聚酰亚胺薄膜上,湿膜厚度为6000微米,90摄氏度条件下干燥10小时后的干膜厚度为2000微米,制得激光激发微射流的装置。激光源发出的激光波长为940nm,功率为5W。
使用真空扭摆仪测试该条件下微射流的激光能量利用率可超过300%,即1J的激光能量作用于该微射流发生装置可产生能量为3J的微射流,使用该设备后可提高单次脉冲的激光能量。
本实施例制备激光激发微射流的装置所使用的含能聚合物,还可选用单基药、双基药、聚乙烯醇硝酸酯(PVN)、聚叠氮缩水甘油醚(GAP)或聚缩水甘油醚硝酸酯(PGN)中的两种或几种的混合物;所使用的透明基底的材料还可选用微米级薄玻璃、PET或双向拉伸聚丙烯薄膜(BOPP)。
为增加含能聚合物对激光的吸收效率,降低含能聚合物的烧蚀阈值,在所述含能聚合物中可以添加质量分数0.5-10%的石墨,在激光功率2W条件下达到了相同的效果。
实施例3:使用激光激发微射流装置的雷管
本实施例使用上述激光激发透明基底背面的聚合物产生微喷溅射流的装置制作的雷管。图3给出了本发明的使用激光微射流装置的雷管的结构示意图。下面结合图3来说明本实施例雷管的制作流程。
制作本实施例雷管所采用的雷管铁管壳外径7微米,内径6.2毫米;在铁管壳9中加入一次装药8黑索金,装药量0.4克,压药密度为1.4g/cm3,然后加入二次装药7黑索金,装药量为0.3克,压药密度为1g/cm3,再加入三次装药6黑索金,装药量为0.3克,装药密度为0.9g/cm3;压入厚度为1毫米的橡胶套圈5,该橡胶套圈外径为6毫米,与雷管铁管壳9内壁紧密配合,内径为3微米,中间的通孔用以通过微射流,并提供微射流拉伸的空间;压入实施例1所描述的激光微射流装置,并使PET基底朝上,双基药薄膜4朝向三次装药;将光纤1插入光纤密封件2的中孔中,光纤1的芯径为400微米,光纤包层430微米,套塑层厚度为730微米,数值孔径0.37,一段有SMA905光纤接口,用来与激光器连接,光纤密封件2的外表面与雷管铁管壳9的内壁面紧密配合,光纤密封件外径为6毫米,中间孔径为3毫米,光纤密封件为等截面圆柱体,用以固定激光微射流发生装置,光纤密封件底部与透明基底3之间的距离小于1毫米;最后在雷管铁管壳9上部与光纤密封件重合处进行卡口,卡口有四道,卡口直径为4.8毫米,使橡皮塞2与雷管铁管壳9配合紧密。
使用本发明的激光激发透明基底背面聚合物产生微喷溅射流装置的雷管进行起爆的过程是:启动激光源,激光波长为808nm,设置激光功率为2W,激光脉宽为5毫秒,激光源输出的高能量激光束经光纤传导至雷管内,从光纤密封件内的光纤端口输出,激光透过透明基底照射在含能材料薄膜上,含能材料薄膜受热气化、分解、微爆轰、等离子化形成微射流,微射流经过套圈空间的加速和拉伸后,作用在下方的炸药上,快速起爆炸药;由于微射流综合了激光能量和含能材料薄膜的烧蚀放热能,并且形成的微射流直径仅为10-500微米,所以微射流具有很高的能量密度,可以起爆具有一定压装密度的钝感炸药,例如本实施例中采取的密度为0.9g/cm3的三次装药黑索金;使用光电传感器探测到的激光点火延迟时间为4毫秒,低于电雷管的延迟时间10ms。
将本实施例中的装药黑索金替换为泰安或奥克托今,可以达到相同的效果。
与常规雷管使用的电点火装置相比较,本发明的激光激发装置使用激光作为激发能量,具有抗电磁干扰能力强、点火能力高、延期精确的优点,光纤由二氧化硅制得,熔点高达1670摄氏度,所以可用于高温、高压的恶劣环境;本发明的激光激发微射流装置的作用机理为:激光透过透明基底照射在含能材料薄膜上,含能聚合物在高能量密度的激光照射下迅速发生气化、分解、微爆轰和等离子体化,由于背面基底的烧蚀阈值高于选用的含能材料,对上述过程具有约束作用,产生的气相产物、固相喷溅和等离子体朝约束较弱的一侧运动;等离子体的静电作用可使飞散产物具有很好的方向性,产物飞散的发散角很小,形成高温、高能量密度的微射流,减小了激光起爆的延迟时间,降低了起爆能量;由于含能材料本身含有能量,在烧蚀时会释放本身含有的能量;形成的微射流同时具有激光能量和聚合物的烧蚀放热能,在冲击、温度和等离子体的综合作用下,该微射流可起爆具有一定密度的炸药,提高了雷管的装药密度,从而在雷管体积一定的条件下,增大雷管装药量,提高雷管威力和输出能量;使用微射流装置的雷管直接起爆猛炸药,不必使用较敏感的起爆药,提高了雷管使用的安全性。
实施例4:使用激光激发微射流装置的雷管2
制作本实施例雷管所采用的雷管铁管壳外径7微米,内径6.2毫米;在铁管壳9中加入一次装药8太安,装药量0.5克,压药密度为0.9g/cm3,然后加入二次装药7太安,装药量为0.5克,压药密度为0.4g/cm3,不进行三次装药;压入厚度为1毫米的橡胶套圈5,该橡胶套圈外径为6毫米,与雷管铁管壳9内壁紧密配合,内径为3微米,中间的通孔用以通过微射流,并提供微射流拉伸的空间;压入实施例2所描述的激光微射流装置,并使聚酰亚胺基底朝上,混合药薄膜4朝向二次装药,在激光辐照下通过烧蚀产生微射流;将光纤1插入光纤密封件2的中孔中,光纤1的芯径为400微米,光纤包层430微米,套塑层厚度为730微米,数值孔径0.37,一段有SMA905光纤接口,用来与激光器连接,光纤密封件2的外表面与雷管铁管壳9的内壁面紧密配合,光纤密封件外径为6毫米,中间孔径为3毫米,光纤密封件为等截面圆柱体,用以固定激光微射流发生装置,光纤密封件底部与透明基底3之间的距离小于1毫米;最后在雷管铁管壳9上部与光纤密封件重合处进行卡口,卡口有四道,卡口直径为4.8毫米,使橡皮塞2与雷管铁管壳9配合紧密。
使用本实施例的激光激发透明基底背面聚合物产生微喷溅射流装置的雷管进行起爆的过程是:启动激光源,激光波长为980nm,设置激光功率为3W,激光脉宽为4毫秒。
由于本发明中的激光激发微射流的装置喷溅射流装置是由透明基底和在其表面上的高分子聚合物材料形成的双层结构,所述高分子聚合物为带有粘性的含能聚合物,它和透明基底依靠高分子聚合物的自身粘性粘结在一起,原材料价格低廉;依靠激光辐射透明基底背面的含能材料产生的高温高压气体起爆雷管装药,依靠高能量密度的微射流激发雷管装药,完成起爆,所以雷管主装药有更大的选择性,与实施例2相比,该实施例中采用了两次装药,省去了三次装药,太安、黑索金、奥克托今都可用于该雷管,顶层装药密度的选择范围也较宽。
本发明的雷管可以通过计算机程序控制脉冲信号以控制激光发生时间和脉宽长度,实现精确延期功能,与普通延期雷管相比,不需要延期药,与数码雷管相比,成本大幅降低;与常规雷管相比,装药密度高、威力大,并适用于高温、高过载环境中。本发明的雷管具有起爆所需的激光功率低、提高雷管的装药密度、瞬发性好、延期准确、安全性好、结构简单的优点,可推广应用于航空航天、深井起爆等高温、高压、高过载环境中。
实施例5:使用激发微射流装置的雷管高过载实验
将上述实施例2中的雷管放置在深海水压试验机中,在500000Pa浸水条件下,使用4W激光器,激光波长920nm,激光脉宽为10毫秒,10发雷管全部成功实现了起爆。
由本实施例可以说明,使用激光微射流装置的雷管能安全可靠的用于高压、高过载环境,可进一步推广应用在航天火工品(如爆炸螺栓、切割索)、深井起爆等领域。
一种激光激发微射流的装置及使用该装置的雷管专利购买费用说明
Q:办理专利转让的流程及所需资料
A:专利权人变更需要办理著录项目变更手续,有代理机构的,变更手续应当由代理机构办理。
1:专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。
2:按规定缴纳著录项目变更手续费。
3:同时提交相关证明文件原件。
4:专利权转移的,变更后的专利权人委托新专利代理机构的,应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。
Q:专利著录项目变更费用如何缴交
A:(1)直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,(2)通过代办处缴纳,(3)通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式
Q:专利转让变更,多久能出结果
A:著录项目变更请求书递交后,一般1-2个月左右就会收到通知,国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。
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