第六章 光起爆和激光起爆
DESCRIPTION
第六章 光起爆和激光起爆. 如 PbN 6 正常为白色,当光照后变灰, 并起爆性能也有变化(感度变化) , 大面积起爆(面起爆)一般用激光起爆 . (雷管属点起爆). 第一节 可见光起爆. 表面吸收 热 → 热起爆 (各种炸药都存在) 光 光子 光电效应 → 电场 → 电起爆. 并不是说炸药见光就爆,而是有一定临界条件,一定能量才能发生爆炸 光起爆方程 : α 吸收系数 Q e 单位时间面积光能 Z ’ 深入药层厚度. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
第六章 光起爆和激光起爆
如 PbN6 正常为白色,当光照后变灰, 并起爆性能也有变化(感度变化) , 大面积起爆(面起爆)一般用激光起爆 .(雷管属点起爆)
第一节 可见光起爆 表面吸收 热→热起爆 (各种炸药都存在) 光 光子
光电效应→电场→电起爆
并不是说炸药见光就爆,而是有一定临界条件,一定能量才能发生爆炸 光起爆方程 : α 吸收系数 Qe 单位时间面积光能 Z’ 深入药层厚度
2E
zRTe
TC T QZe Q et
ρ 炸药密度h 炸药厚度Qe 入射能Qi 透射光能Rλ 反射率Qe 辐射能 =const ,则光能项为常数(与温度无关)
光起爆为常数,则可并入热损失项中,则方程为C =与热爆炸方程形式一致,但引入了光能T( x, t)求临界参数时,仍令 =0 ( 稳定条件 )
Tt
2 /E RTT QZe
Tt
2T QZ /E RTe=-
令 = ( T- )无量纲温度
=—[ ]
0T
e
20
ERT
20
ERT
2 T/E RTe 0/E RT
20/
20
E RTQ E ZeRT
一维情况,热传导只与 x坐标轴有关
令无量纲距离 Z=x/r
2
2
2
2 2
dr dz
0/
20
E RTQ E ZeRT
= — [ ]e
=
2
2
ddz
= — e
0/2
0
E RTQ E ZeRT
其中 =[ ]e
与热起爆中的 比较,此式多一个 是因为引入光起爆的缘故ddz解此方程:令 n= e w = 上方程变为
积分得 :
解得:
为无量纲温度 Z为无量纲距离 =f( z)此为稳定条件下光起爆方程解还需代入临界条件求解
01z
0(
e
x
Qx
光入射面上)T-
边界条件
ddz
20
eQ ERT
0
入射面边界条件可改写为Z=0 , =— = w
2u
0
0
u wu w
2
122
u u
代入基本方程解中,得临界条件 Exp ( ) =
D 0/2
0
E RTQ E ZeRT
其中 u = , = (炸药及传热性质)
0 20
eQ ERT
w = (光的性质)
c0 0c可求最大 ,即 和最大 w 即 w 值
具体应用 OC
02
102
oc
oc
dw wdu u w
2
1
2u 1 ) 由 推求W =
ocwu
22
22
( 1) 122
( 1) 122
u
u
u ue
u ue
由临界条件得 =
oc 消去 W 得 与 u的关系4
2
1 1 12 4 2
BuB u
2 u
221)
22u u
其中 B = e (
即 ocu w
2 ) 00cdw w udu 可求 同理 ,
前提:所有这些计算都必需先知道炸药各种特性常数 E、 Q、 Z、0R T Q e,等值( , , , , , ,Z,E,Q, )
0c o cu c
c ocu w o ocw w
w =w 爆炸
爆炸
延滞期:
2
exp( / )CC
cRTte E RTQZEN
N 阿佛加得罗常数
第二节 光起爆的影响因素
te
1 化学动力学因素EZ
tete
tetete
te
2 反应热, 影响很小,符合延滞期中反应量很少的假设0 0 3 初温 T , T
4 药厚 对 影响小 ,吸收系数 5 杂质 1)金属粉 深色燃料
(杂质吸收光能)
2 )石墨上沉淀 PbN6 石墨量
3
3 )半导体性炸药 (如 PbN6, AgN3 )
te
加阳离子提高感度, (影响炸药能带)
加阴离子
第三节 激光起爆 与光起爆机理一致,特点:强度大,功率高,单色光。光的输出方式:1 )自由振荡 ——(ms级)有透入深度;2)脉冲性质 用( Q开关)。起爆药的能量顺序 : PbN6 = AgN3 <DDNP<LTNR<Hg(ONC)2
一般制激光雷管多用 PbN6 ( 较敏感 )
小结 已介绍 机理和设计基本规律 下一步讲 第六章 灼热桥丝式电雷管 主要讲电感度发火时间 第七章 可靠性与检验方法 主要讲抽样检查 第八章之后 起爆器材制造与电化教学 主要讲设计参数与工艺 包括雷管结构,生产技术与安全管理
复习思考题• 1. 光起爆和热起爆的基本方程有什么不同?• 2.讨论下列因素如何影响光起爆?活化能E,指前因子 Z,反应热 Q,初温 T0,加热层厚度 x。