CN100465571C - 一种点火引爆雷管的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种点火引爆雷管的方法及装置，它采用半导体芯片作为雷管的点火引爆材料，并通过电流脉冲流经半导体芯片使其加热，使半导体芯片的材料汽化蒸发后，产生爆炸形成高温高压等离子冲击体，通过该等离子体产生的热能和射出的等离子作用在雷管内的起爆药粒上，点燃雷管体内的炸药，从而引爆雷管。用本发明作为雷管的点火引爆装置可以大幅度提高雷管的安全性能，此外，本发明还具有抗静电、抗杂散电流、抗电磁辐射能力高、不污染环境、环境适应性强、操作简便、作用时间短和发火一致性好等优点。使用本发明可以起爆多种类型含能材料。

Description

一种点火引爆雷管的方法及装置
技术领域：
本发明涉及一种点火引爆雷管的方法及装置，属于雷管点火引爆技术领域。
背景技术：
目前，在现有技术中所采用的工业电雷管点火引爆机构的点火部份主要由电热桥丝和药剂组成，在桥丝和药剂的制作过程中由于原材料、生产技术等原因造成电阻、药剂感度一致性差，药剂在较高的静电、电磁辐射作用下容易误动作，导致生产、储存、运输、使用过程中出现不安全问题。随着现代社会的快速发展，环境产生的静电、杂散电流、电磁波等的辐射和干扰越来越大，环境情况越来越复杂，因此，对工业电雷管在生产、运输、储存、使用过程中抗静电、抗杂散电流、抗电磁辐射能力的要求越来越高。而现有的工业电雷管点火引爆装置由于存在着抗静电、抗杂散电流、抗电磁辐射能力都比较差的问题，因此已不能满足使用的需要。
发明内容：
本发明的目的是：提供一种抗静电、抗杂散电流、抗电磁辐射能力都比较高，起爆迅速，起爆一致性好，并且使用安全方便的点火引爆雷管的方法及装置，以克服现有技术的不足。
本发明是这样实现的：本发明点火引爆雷管的方法是，它采用半导体芯片作为雷管的点火引爆材料，并通过电流脉冲流经半导体芯片使其加热，使半导体芯片的材料汽化蒸发后，产生爆炸形成高温高压等离子冲击体，通过该等离子体产生的热能和射出的等离子作用在雷管内的起爆药粒上，点燃雷管体内的炸药，从而引爆雷管。
本发明点火引爆雷管的装置为：它包括安装在雷管上的塑料塞(2)，和安装在塑料塞(2)上的用于连接起爆电源的导线(1)，其特征在于：在塑料塞(2)的底端连接有一个玻璃纤维布基板(3)，在玻璃纤维布基板(3)上固定有两块铜泊面(4)和一个半导体芯片(5)，在每块铜泊面(4)上分别设有一个芯片引线焊盘(7)和雷管导线焊盘(9)，在半导体芯片(5)上设有两个金属电极(6)，导线(1)穿过塑料塞(2)和玻璃纤维布基板(3)分别焊接在雷管导线焊盘(9)上，导电金属丝(8)的两端分别焊接在半导体芯片(5)上的金属电极(6)上和芯片引线焊盘(7)上，使半导体芯片(5)上的金属电极(6)与雷管导线(1)导通，同时增强了安装在玻璃纤维布基板(3)上的半导体芯片(5)的稳固性。
固定在玻璃纤维布基板(3)上的两块铜泊面(4)的厚度为0.05~0.5毫米。
在两块铜泊面(4)之间设有一个芯片安装槽(10)，槽(10)的槽长为1.0毫米～3.0毫米、槽宽0.3毫米～1.5毫米、槽高0.05毫米～0.5毫米；固定在玻璃纤维布基板(3)上的半导体芯片(5)安装在两块铜泊面(4)之间的芯片安装槽(10)处。
玻璃纤维布基板(3)的形状为正方形或圆形，其正方形的对角线长度或圆形的直径为：4～6毫米，玻璃纤维布基板(3)的厚度为：1～3毫米。
导电金属丝(8)最好为铝丝或金丝。
由于采用了上述技术方案，本发明用半导体材料作为点火材料来代替原来电雷管的桥丝和药剂组成的点火机构。本发明的半导体点火引爆装置在静电、杂散电流、电磁辐射方面的安全性能比金属桥丝的性能要优越很多。雷管点火引爆装置使用的半导体材料具有温度负阻特性，随着温度的增加，其半导体桥电阻减小，电流更容易通过。灼热的硅等离子体通过微对流热交换把能量传递到起爆药中，其作用时间只有微秒量级，比电热桥丝对点火药的热传导要快得多。经实验研究证明：采用本发明的方法所制作的雷管点火引爆装置具有体积小、起爆性能好、环境适应能力强、作用时间短、安全可靠的优点，并且使用本发明可以起爆多种类型含能材料。因此，与现有技术相比，用本发明作为雷管的点火引爆装置可以大幅度提高雷管产品的安全性能，此外，本发明还具有抗静电、抗杂散电流、抗电磁辐射能力高、不污染环境、环境适应性强、操作简便、具有作用时间短和发火一致性好等优点。
使用本发明时，先将现有电雷管的点火机构去掉，再将本发明半导体点火装置安装在现有电雷管点火机构的安装处，并将本发明装置的导线与电雷管的引爆电源接上后即可使用。
附图说明：
附图1为本发明装置的结构示意图；
附图2为附图1的A向结构示意图；
具体实施方式：
本发明的实施例：在制作电雷管的点火引爆装置时，采用市场上出售的由多晶硅材料制作的半导体芯片5作为电雷管的点火引爆材料，并使用原电雷管的引爆电源作为该半导体芯片的电源，使该电源的电流脉冲能作用在半导体材料上，这样，在通电引爆电雷管时，通过电流脉冲流经半导体材料使其加热，使半导体材料汽化蒸发后，产生爆炸形成高温高压等离子冲击体，通过该等离子体产生的热能和射出的等离子作用在雷管内的起爆药粒上，点燃雷管体内的炸药，从而引爆雷管。
在具体制作本发明的点火引爆装置时，其安装在雷管上的塑料塞2可直接采用现有技术中电雷管的塑料塞，并按常规在塑料塞2上安装上用于连接起爆电源的导线1，然后在塑料塞2的底端固定连接上一个玻璃纤维布基板3，在制作玻璃纤维布基板3时，将其制作成正方形或圆形，并将其正方形的对角线长度或圆形的直径控制在4～6毫米的范围，其玻璃纤维布基板3的厚度控制在1～3毫米的范围；然后在玻璃纤维布基板3上固定上两块铜泊面4和一个半导体芯片5，固定在玻璃纤维布基板3上的两块铜泊面4的厚度控制在0.05～0.5毫米范围，并且在制作铜泊面4时，在两块铜泊面4之间制作一个芯片安装槽10，将固定在玻璃纤维布基板3上的半导体芯片5安装在两块铜泊面4之间的芯片安装槽10处；在每块铜泊面4上分别制备一个导电的芯片引线焊盘7和雷管导线焊盘9，在半导体芯片5上制备两个金属电极6，将导线1穿过塑料塞2和玻璃纤维布基板3分别焊接在雷管导线焊盘9上，将导电金属丝8的两端分别焊接在半导体芯片5上的金属电极6上和芯片引线焊盘7上，电金属丝8不仅使半导体芯片5上的金属电极6与雷管导线1导通，同时还增强了安装在玻璃纤维布基板3上的半导体芯片5的稳固性。导电金属丝8最好是采用铝丝或金丝。

Claims (6)

1、一种点火引爆雷管的方法，其特征在于：它采用半导体芯片作为雷管的点火引爆材料，并通过电流脉冲流经半导体芯片使其加热，使半导体芯片的材料汽化蒸发后，产生爆炸形成高温高压等离子冲击体，通过该等离子体产生的热能和射出的等离子作用在雷管内的起爆药粒上，点燃雷管体内的炸药，从而引爆雷管。
2、一种点火引爆雷管的装置，它包括安装在雷管上的塑料塞(2)和安装在塑料塞(2)上的用于连接起爆电源的导线(1)，其特征在于：在塑料塞(2)的底端连接有一个玻璃纤维布基板(3)，在玻璃纤维布基板(3)上固定有两块铜泊面(4)和一个半导体芯片(5)，在每块铜泊面(4)上分别设有一个芯片引线焊盘(7)和雷管导线焊盘(9)，在半导体芯片(5)上设有两个金属电极(6)，导线(1)穿过塑料塞(2)和玻璃纤维布基板(3)分别焊接在雷管导线焊盘(9)上，导电金属丝(8)的两端分别焊接在半导体芯片(5)上的金属电极(6)上和芯片引线焊盘(7)上。
3、根据权利要求2所述的点火引爆雷管的装置，其特征在于：固定在玻璃纤维布基板(3)上的两块铜泊面(4)的厚度为0.05～0.5毫米。
4、根据权利要求2所述的点火引爆雷管的装置，其特征在于：在两块铜泊面(4)之间设有一个芯片安装槽(10)，芯片安装槽(10)的槽长为1.0毫米～3.0毫米、槽宽0.3毫米～1.5毫米、槽高0.05毫米～0.5毫米；固定在玻璃纤维布基板(3)上的半导体芯片(5)安装在两块铜泊面(4)之间的芯片安装槽(10)处。
5、根据权利要求2所述的点火引爆雷管的装置，其特征在于：玻璃纤维布基板(3)的形状为正方形或圆形，其正方形的对角线长度或圆形的直径为：4～6毫米，玻璃纤维布基板(3)的厚度为：1～3毫米。
6、根据权利要求2所述的点火引爆雷管的装置，其特征在于：导电金属丝(8)为铝丝或金丝。
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