CN1161246C - 气囊充气机、密闭室流体泄漏探测方法和充载物质的方法 - Google Patents

气囊充气机、密闭室流体泄漏探测方法和充载物质的方法 Download PDF

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Abstract

公开了用于膨胀可膨胀的器件(12)的设备(10)，以及使用所含的放射性同位素泄漏示踪物质进行泄漏探测的方法。

Description

气囊充气机、密闭室流体泄漏探测方法 和充载物质的方法
相关申请
本申请是1996年4月15日提交的美国专利申请08/632,698的部分继续申请。该未审定申请在此引为参考并作为本申请的一部分，包括但不限于后面明确指出的那些部分。
发明的背景
本发明总体上涉及含加压流体的设备，更具体地说，本发明涉及用于膨胀可膨胀器件(如用于可膨胀缓冲系统的交通工具乘员缓冲气囊垫)的设备。
已知使用气垫或气袋(如气囊垫)保护交通工具乘员，当交通工具突然减速(如碰撞)时，该气囊发生充气膨胀/膨胀。在这种系统中，气囊垫通常以未充气的折叠状态收藏，以降低对空间的要求。一旦该系统启动，在不超过数毫秒的时间内该气囊垫由常称为Aan充气器的设备产生或供应气体而开始膨胀。
本领域公开了多种充气设备，用于膨胀可膨胀的缓冲气囊垫。一类这种充气设备常称为压缩气体充气器，它是指含有压缩气体的各种充气器。
在一种常称为储存气体充气器的压缩气体充气器中，它仅仅含有大量储备的压缩气体，它选择性地释放以膨胀相连的气囊垫。但是，为了以适当的速率完全膨胀具有典型尺寸的气囊垫，这种充气器通常需要以相对高的压力储存较大体积的气体。这种高储存压力的结果导致这种充气器的气体储存室的壁较厚以提高强度。较大的体积和较厚的壁结合在一起通常造成相对笨重的充气器外形。另外，需要设计并提供技术来起动这种充气设备，以便需要时启动储存的气体使之释放入气囊垫。
第二种压缩气体充气器常称为混合充气器，它的膨胀气体来源于储存的压缩气体和燃烧造气物质(如烟火)的结合。以前提出的混合充气器具有某些缺点。例如，这种充气器通常使产生的气体具有相对高的颗粒含量。除去这种固体颗粒物质(例如在充气器中或附近装上各种过滤设备)会增加充气器的设计和加工的复杂性，增加与之相关的成本，这是不合需求的。
鉴于传统的充气设备的这些和其它相关的或相似的问题和缺点，开发了一种新型的充气器，称为加流体燃料的充气器。这种充气器是普通转让的美国专利5,470,104(Smith等，1995年11月28日授权)、美国专利5,494,312(Rink，1996年2月27日授权)和美国专利5,531,473(Rink等，1996年7月2日授权)的主题，这些专利均在此引为参考。
这种充气设备采用流体状(如气体状、液体状、细微的固体状或两种或多种上述形状的组合)燃料形成膨胀气体用于气囊垫。一种加流体燃料的充气器采用压缩气体。在这种加流体燃料的充气器中，流体燃料燃烧，产生的气体与大量储存的加压气体接触，形成膨胀气体用于膨胀相应的可膨胀器件。
尽管这种充气器成功地克服了至少部分与上述现有充气设备有关的问题，但是仍需要进一步改进用于膨胀可膨胀设备(如气囊垫)的设备和技术的安全性、简洁性、有效性、经济性和可靠性。
为达到所述目的，上述1996年4月15日提交的未审定申请US Ser No.08/632,698公开了一种新的充气器，其中的气源物质经过分解，形成的分解产物至少包括一种气态分解产物用于膨胀可膨胀的器件。
在一个或多个下列方面，这种充气器是适用的：减少或消除与装卸内含物质有关的问题；产生相对低温的无害膨胀气体；降低或减少对尺寸和空间的要求，并且在充气器处于待启动状态时，避免或消除造气物质随时间分解(热分解或其它分解方式)的风险或危险。
一般来说，所有的充气器(包括烟火基充气器)均具有特殊的要求，因此必须检验充气器或者至少其特殊的部位中是否存在不希望有的泄漏。
例如，在烟火充气器中，造气物质常可能容易不良地吸收水分，例如从环境中吸收水分。由于烟火充气器一般是不加压的，因此存在环境水分扩散至这种充气器中的危险。假定所述充气器处于潮湿的环境中并且充气器中存在泄漏通道，则水汽会渗入或被造气物质吸收。结果，充气器不能按要求最好地发挥作用，尤其当充气器放置在高水汽环境中时。因此，烟火充气器一般含有内密封以阻止或减少水分或水汽侵入充气器。在充气器的制造过程中，检查这些内密封以防存在或形成不合要求的泄漏通道。
压缩气体充气器(如上面所述的充气器)通常需要含有至少某种特定量的压缩物质，以便充气器能按设计方式运作。在这种充气器中，一般要求滞留在充气器中储存的一种或多种压缩物质的量位于一定的公差范围内，以便确保充气器适当地运行。尽管充气器适当地运行具有各种定义，但是最终在制得初始交通工具结构后，在一个较长的时期(通常15年或更长)内，充气器及其相连的气囊必须对交通工具乘员提供足够的保护。因此，除了充气器完全发挥作用和相连的气囊展开以外，要求气囊以所需的和适当的方式展开。
可使用各种方法测定压缩气体充气器的泄漏率。US5356176揭示了一种用于充气约束司机的装置的设备。它包括一个压力容器和探测泄漏的组件。压力容器储存气体，并有一个闭合的器壁，该壁破裂就会从压力容器内释放出气体，向约束司机的装置充气，使之膨胀。该闭合的壁在压力容器内的气体压力变化影响下是可移动的。所述泄漏探测组件感应出闭合壁在气体压力变化影响下会发生的移动，所述气体压力的变化通过从压力容器中泄漏出来而产生。探测泄漏的组件产生对应于该闭合壁移动的电信号。但是，探测泄漏的组件不会产生对应于这样的闭合壁移动的电信号，即移动是由于压力容器的环境温度变化而引起的气体压力变化而产生的。
US3869610揭示了一种确定在核反应器燃料单元内作为标识物的稀有气体同位素混合物的量的方法。具体地说，在该混合物插入燃料单元的空隙内之前，预定的少量Kr-85加入到同位素混合物中，该混合物用作标识物来标识不合格的燃料单元。充气增压的外周进行伽玛扫描，并与伽玛扫描通过破坏检验来容纳有效量同位素混合物的已知的同样结构单元所获得的读数对比，得到读数。
在实践中，较好的方法包括使用氦作为压缩气体混合物的示踪气体。在这种方法中，从充气器中逸出的储存气体的组成中具有确定比例的氦。(作为泄漏结果测得的氦的确切比例会等于、低于或高于原始储存的压缩气体中相应的含量。但是，与这些不同情形有关的物理学超出了本发明讨论的范围。但是，一般来说，这些不同的情形通常取决于某些具体的因素，例如泄漏的量、储存罐中的总压力以及原始的气体组成)。
氦从压力容器中的泄漏率通常用质谱系统测定。对于这种特殊的用途，通常设计质谱以探测在构成试样的气体中是否存在氦。使用氦作为泄漏示踪剂的优点在于：a)首先，在大气中氦的含量相当低，本底氦(或大气中残存的氦。例如探测设备周围的氦)通常很低。结果，质谱仪被误导的可能性和产生假信号的可能性非常低或很小；b)其次，对于某些不同的分子，质谱信号可几乎相同。结果，一种分子产生或形成的质谱信号会干扰或掩蔽另一种不同的分子产生或形成的质谱信号。例如，氧化亚氮和二氧化碳的分子量分别约为44.02和44.01。结果，很难用质谱法区分这两种分子。但是，氦的分子量为4，其产生的质谱信号相对容易与可能存在的其它分子产生的质谱信号相区分；(c)第三，氦是相对小的单原子气体，使之能穿过更加小或很窄的泄漏通道。
但是，常规的氦泄漏探测技术具有或可能具有许多问题或缺点。例如，为了检测气囊组件充气器可接受的相对小量的泄漏，通常需要在压缩气体混合物中加入相对大量的氦。实践中，需要的氦量取决于多种因素，例如泄漏的程度和类型，充气器的设计寿命以及充气器与时间有关的合适的性能的标准。但是，即使将适中量的氦混入压缩气体充气器中也是不利的，因为对于给定的体积，会明显增加压缩气体的储存压力。反之，对于给定的压力，需要增加储存体积以便容纳加入的氦物质。
尽管释放这种储存的氦也有助于膨胀相连的气囊，但是储存两种或多种分子的压缩气体混合物通常比储存单一分子的压缩气体更昂贵。使用两种或多种分子通常需要使用附加的储存、装卸和混合设备。
这种使用氦的泄漏探测方法的一个最大的缺陷是在制得充气器以后的相当长一段时间后，难以精确测定压力容器的泄漏率，除非已知该压力容器中氦的浓度。也就是说，除非泄漏的类型是压缩气体(例如主要的储存气体和氦示踪气体)以与装料比例(原来组合物中的比例)相同的比例泄漏，否则泄漏率测定通常具有误差。由于事先不能确切地了解泄漏的类型，因此采用这种假定会产生很大的误差。另外，如果在以后的日子回收压力容器来再次评价泄漏率，则氦的泄漏率测定可能是不正确的。
使用这种氦泄漏探测技术可能的其它缺陷或缺点在于在储存容器中存在或产生液体物质会妨碍或“掩蔽”氦。例如，如果在容器中存在相对高表面张力的液体，则这种液体会流入通常泄漏气体的孔隙中，至少会临时抑制气态物质泄漏并泄出充气器的通道。但是，随着时间的推移，该液体不再占据泄漏通道，阻止气体从该通道泄漏的作用仅是临时性的。
另外，尽管在大气中氦相对稀少，但是在生产环境中会产生相对高的氦本底浓度。这要求隔离试验容器，例如放置在周围环境内造成真空的密闭容器中，随后测定氦的泄漏率。这种特殊的操作会明显延长生产所需的时间和成本。
另外，使用氦会显著增加充气器的成本(氦本身的固有成本，购买和维护质谱仪的成本以及与储存、混合和装卸氦所需设备有关的成本)，这是不合需求的。
因此，需要一种含加压流体的充气器设计，它有助于泄漏的探测。
另外，还需要一种充气器，它能满足一个或多个下列要求：在设计、结构、装配和制造上高度简洁；避免或减少与储存、装卸和分配产生气体物质有关的问题或风险；能更进一步降低组件重量和体积或尺寸；并且能提高装配和性能的可靠性。
发明的概述
本发明的一个总目的是改进含加压流体的器件的泄漏的探测。
本发明的另一个目的是改进充气器，例如用于膨胀可膨胀器件(如可膨胀的交通工具乘员缓冲器)的充气器。
本发明的一个更具体的目的是解决一个或多个上述问题。
可通过一个用于膨胀可膨胀器件的给定设备而达到或至少部分达到本发明的总目的。所述给定的设备包括第一室(chamber)和引发器。所述第一室含有至少一种在压力下的气体源物质和至少一种适量的放射性同位素泄漏示踪物质，从而可探测从第一室泄漏的流体。在常规运作中，引发器引发气体源物质，产生膨胀流体用于膨胀可膨胀的器件。
本发明还包括含有加压流体用不同方法密闭的室发生泄漏的探测方法。该室起初还含有至少一种选定量的放射性同位素泄漏示踪物质。根据本发明的一种方法，通过测定从该室发出的放射性信号的衰减或变化可测定该室发生的泄漏。
现有技术：
1)不能提供一种方便和精确的方法来检测含加压流体的室或容器(如包含在气囊充气器中的)的泄漏；
2)不能解决常使用氦作为泄漏探测物质所固有的现实的和可能的问题和缺陷，包括例如充气器的大尺寸、高重量和成本，以及高的制造设备和人员成本，和与这种用途有关的开支；
3)不能使这种加压容器，尤其是含加压流体的气囊充气器，避免或减少可能的泄漏通道；
4)不能提供一种设备和方法，其中用于泄漏探测的物质在必要时可直接包含在燃料源中，从而有助于分解；
5)不能提供另一种和可能的更安全、更简单或低成本的技术来用所需的气体和液体流体物质适当地充装充气器。
本发明还包括一种气囊充气机，它包括第一室和引发器。所述第一室至少含有一种在压力下的气体源物质以及适量的85Kr泄漏示踪物质，从而可探测从第一室泄漏的流体。在通常运作中，引发器引发可分解的气体源物质发生分解，该气体源物质发生分解后形成含有至少一种用于膨胀所述器件的气态分解产物的分解产物。
本发明还包括另一种气囊充气机，它包括：含有至少一种加压气体源物质流体的第一室，所述气体源物质流体在引发后产生膨胀流体用于膨胀所述气囊；和用于引发所述第一室的至少一种气体源物质流体的引发器。所述第一室没有供气体源物质流体流入的装料口。
本发明还包括一种方法，用于探测从可膨胀的缓冲系统的充气器的用不同方法密闭的含加压流体的室发生泄漏。所述加压流体包括气态源物质，引发后该物质产生膨胀流体用于膨胀可膨胀的器件。所述室还初始含有至少一种选定量的放射性同位素泄漏示踪物质。本发明泄漏探测方法包括测量从该室发出的放射性信号变化的步骤。
本发明还包括一种方法，它包括下列步骤：
a)向一个至少部分敞开的室中提供一种低温形成的固态第一物质；
b)向该至少部分敞开的室中提供至少一种选定量的放射性同位素示踪物质；和
c)随后密闭该室，使之初始含有第一物质和泄漏示踪物质。
本发明还包括一种向气囊充气机充载物质的方法，它的改进之处在于包括如下步骤：将低温形成的固态物质密封入所述充气机的一个室内。
在本文中，术语燃烧和燃烧反应等可理解为泛指燃料与氧化剂的放热反应。
术语分解和分解反应等可理解为单个分子分裂、分离或破裂成两个或多个分子。
热分解是主要由温度控制的分解。可以理解尽管压力也会以一种复杂的方式影响热分解(例如通过改变引发分解反应所需的温度阈值，或者例如在较高的操作压力下改变完成分解反应所需的能量)，但是这种分解反应仍主要受温度控制。压力还会导致一种或多种分解的物质液化。本领域的普通技术人员可以理解随着液化的发生，相应的密度变化会导致分解过程的明显改变。
放热分解是释放热量的热分解。
术语等值比(f)是关于燃烧和与燃烧有关的方法中常用的术语。等值比定义为实际燃料与氧化剂之比(F/O)A除以化学计量的燃料与氧化剂之比(F/O)S：
                       f＝(F/O)A/(F/O)S
(化学计量反应是一种独特的反应，它被定义为其中所有的反应物均被消耗并转化成最稳定状态的产物。例如，在烃燃料与氧的燃烧中，化学计量的反应中反应物完全被消耗，并转化成全部由二氧化碳(CO2)和水汽(H2O)组成的产物。相反，如果在产物中存在一氧化碳(CO)，则含有相同反应物的反应不是化学计量反应，因为一氧化碳会与氧反应形成二氧化碳，二氧化碳是比一氧化碳更稳定的产物)。
对于给定的温度和压力条件，仅在一个特定的等值比范围内燃料和氧化剂的混合物才是可燃的。在本文中认为等值比小于0.25的混合物是不可燃的，与燃烧反应相反，其相关的反应是分解反应，或者更具体地说是分裂反应。
由下面的详细描述并结合所附的权利要求和附图，本领域的普通技术人员可容易地理解本发明的其它目的和优点。
附图简述
图1是本发明一个实例的气囊充气器组件的简单的部分剖面示意图；
图2是本发明另一个实例的气囊充气器组件的简单的部分剖面示意图；
图3是本发明另一个实例的气囊充气器组件的简单的部分剖面示意图；
图4A和4B表示装配前后分解室的形状；
图5是本发明另一个实例的气囊充气器组件的简单的部分剖面示意图；
图6是本发明再一个实例的气囊充气器组件的简单的部分剖面示意图。
本发明的详细描述
本发明可具有各种不同的结构。作为代表，图1显示一个交通工具安全设备的实例，用标号10表示。交通工具乘员安全设备10包括可膨胀的交通工具乘员缓冲器12(如可膨胀的气囊垫)和用标号14表示的用于膨胀该乘员缓冲器的设备(通常称为充气器)。
通过适当地驱动交通工具安全设备10，交通工具乘员缓冲器12充入来自充气器14的膨胀流体(如气体)而发生膨胀，限制交通工具乘员的运动。在交通工具内可膨胀的交通工具乘员缓冲器12在乘员和交通工具内的某些部件(如门、方向盘、仪表板等)之间发生膨胀，避免乘员猛烈撞击交通工具内部的这些部件。
如下面将详细描述的那样，充气器组件14通过分解物质，或者更具体地说通过分裂物质产生膨胀气体。另外，尽管下面本发明具体参照用于各种汽车(包括有蓬运货汽车、轻型载重汽车，尤其是汽车)的侧撞气囊组件的充气器进行描述，但是应理解本发明不仅还能作为用于汽车的其它类型或种类的气囊组件(包括驾驶员一侧和乘客一侧的气囊组件)，而且还能用于其它类型的交通工具，例如飞机。
充气器组件14包括充有并带有一种或多种惰性气体(如氩气或氮气)压力的储存室16，所述惰性气体中最好混有气态氦以便例如用本领域的已知方法进行储存室的泄漏检测。有时本文中将储存室16称为“气体储存室”。在实践中，这种储存室所充的压力通常为2000-5000psi(13.8-34.5MPa)。
储存室16由细长的一般是圆柱形外壳18构成。如本领域已知的那样，所述外壳包括充气口19，用于使物料进入储存室16。在充满气体储存室16后，如已知的那样例如用销子或球19a适当地堵塞或堵住充气口19。
外壳18具有第一端20和第二端22。第一端20用扩散器组件26封闭，该扩散器通过适当的方式(例如惰性焊接27)连接或附着在第一端上。扩散器组件26包括可破裂的底壁28。在该说明性实例中，所述可破裂的底壁28包括通常用爆破隔膜32等封闭的开口30。显然如有必要可使用其它形式的可破裂壁，例如具有适当凹痕的表面或单薄区的壁。扩散器组件26还包括多个开孔34，来自充气器组件14的膨胀气体通过这些开孔适当地分配进入乘员缓冲器12。因此，扩散器组件26用于将来自充气器组件14的膨胀流体导入相连的可膨胀交通工具乘员缓冲器12。
外壳的第二端22被可破裂的端壁36部分封闭。如上面可破裂的底壁28那样，在说明性实例中可破裂的端壁36包括通常用爆破隔膜42等封闭的开口40。显然如有必要可使用其它形式的可破裂壁，例如具有适当凹痕的表面或单薄区的壁。
外壳的第二壁22包括凸缘部分44。分解室底部46以适当的方式(例如隋性焊接50)连接或附着在该外壳凸缘44上，形成分解室52。如下面将详细描述的那样，分解室52至少含有一种气体源物质，它分解后形成至少含有一种气态分解产物的分解产物，用于膨胀交通工具乘员缓冲器12。因此，本文有时将分解室52称为分解室。
底部46中包括开口54，在该开口中用密闭的方式(例如焊接、卷边(crimping)或其它合适的密封方式)将引发器件56装入分解室52中。
在这种组件中，引发器件可包括任何合适的引发手段，包括例如通过堵塞物(例如通过堵塞物(如金属密封)放电的引发器)桥线(bridgewire)、火花放电、加热或激发(exploding)的导线或箔，如有必要，它可任选地含有所需填充量的烟花物质。但是在实践中，相对大的热输入(例如来自引发器的热量)有助于更彻底地引发各种气体源物质(如氧化亚氮(N2O))的分解。因此，装有烟花物质的引发器通常更容易在相对小的引发器件中产生相对大的热输入，使用这种引发器的本发明实践具有特别的优点。
如本领域已知的那样，凸缘部分44和分解室底部46中的一个(在说明性实例中在底壁60中的底部46)包括填充口62，物料由该开口加入分解室52。填充分解室52后，如已知的那样例如用销钉或球62a适当地堵塞或堵住填充口62。
如上所述，分解室52至少含有一种气体源物质，它发生放热分解形成至少含有一种气态分解产物的分解产物，用于膨胀相连的气囊器件。可使用各种分解后能产生气态产物的气体源物质。这种物质具体描述在上述待审查的在先申请U.S.Ser.No.08/632,698。这种气体源物质包括例如：
乙炔和乙炔基物质，如乙炔和甲基乙炔，这些乙炔和乙炔基物质与一种或多种惰性气体的混合物；
肼类，如肼(N2H4)、肼与水的混合物、肼的甲基衍生物、以及这种肼与一种或多种惰性气体的混合物。
过氧化物和过氧化物衍生物，如甲基过氧氢(CH3OOH)和甲基过氧氢与甲醇的混合物、过氧化氢、烷基过氧氢、过氧化丙酰和丁酰、以及这种过氧化物和过氧化物衍生物与一种或多种惰性气体的混合物；和
氧化亚氮(N2O)、氧化亚氮与一种或多种惰性气体的混合物。
适用于本发明的可分解的气体源物质较好是：
a)在分解前后均无毒性和腐蚀性；
b)无需催化剂来引发分解反应，这种催化剂可能会难以除去或处理，与温度有关或具有特殊性等，这是不合需求的；
c)形成的分解产物不含不合需求量的不希望有的物质，如含碳物质(如烟灰)、CO、NO、NO2、NH3。
从制造、储存和装卸的观点看，目前，认为适用于本发明的较好的可分解气体源物质是氧化亚氮(N2O)。
根据下列化学反应(1)，氧化亚氮的分解产物是氮和氧：
                              (1)
目前将氧化亚氮作为较好的可分解气体源物质的原因是在实践中氧化亚氮一般无毒性和腐蚀性。另外，在约200℃或更高的温度下氧化亚氮相对惰性。结果，氧化亚氮按要求相对容易获得、装卸安全、热稳定、有助于储存和容易制造。
可以理解可分解的气体源物质可以或如有必要以例如气态、液态或者多相状态(即部分气态和部分液态的混合物)的形式储存。尽管以液态的形式储存气体源物质能有利地减少所需的储存体积并因此降低尺寸、重量以及与此组件相关的成本，但是要求含有气态氦以便检测充气器设备(或者更具体地说分解室)的泄漏，通常导致将完全或主要是气态的N2O/He储存在分解室中。
可以理解多种不同的因素单独或组合在一起会影响是否需要将N2O/He以气相或主要以液相储存。在加压膨胀系统中与使用液化物质有关的一个可能的问题是液体物质抑制、堵塞或“掩蔽”泄漏通道的可能性。本领域的普通技术人员可知，“掩蔽”的泄漏是一种或多种液体分子利用其较大的尺寸、较大的表面张力或其它性能临时抑制较轻的、较小的并通常是较易移动的分子(如氦泄漏示踪物质)通过同一的泄漏路径的现象。因此，显然这种现象的发生会使含加压流体的具体器件的泄漏率产生误差或得到错误结果。以气态储存加压流体可消除与此有关的问题。
另外，当一种或多种流体物质以液态储存时，会增加接触流体的器件内表面腐蚀的可能性。因此，与液态储存相比，以气相储存物质可降低或减少这种腐蚀。
因此，在本发明的一个较好的实例中，以气态储存物质来减少这种问题。但是，显然在本发明更广泛的用途中，储存方式不限于此，它还包括以液态或多相状态储存可分解的气体源物质。
或者，另外可加入惰性气体(如氩或氦)或这种惰性气体的混合物，以补充可分解的气体源物质分解产生的气体。
另外，分解室52包括任意的储存空间64，它含有分解敏化剂物质(一般用标号66表示)以促进或加速分解反应完成的速度和程度。如上面引用的1996年4月15日提交的待审查申请U.S.Ser No.08/632,698所述，这种敏化剂包括以少量加入可分解的气体源物质中的所选的含氢物质。具体地说，敏化剂在可分解的气体源物质中的加入量较好低于混合物的燃烧极限，使得分解室物料的等值比较好小于0.25。在这种低的相对量下，分解室的物料基本不可燃，实际上可避免反应物可能的点燃和燃烧。
敏化剂物质也称为“敏化剂”，它通常是以非常小的量存在的其它物质，它能增加分裂或分解反应完成的速度和程度。因此，敏化剂主要补充热源。在起补充热源的作用时，敏化剂可具有各种形态。一般来说，敏化剂可以是完全氧化的(例如其燃烧时无需周围的介质参与)或欠氧化的(即需要其它氧化剂(如周围介质的其它氧化剂)参与其燃烧)。通常较好的完全氧化的敏化剂包括高氯酸锆钾(ZPP)和硝酸硼钾(BKNO3)。较好的欠氧化的敏化剂包括：单独的或混合物的金属，如镁(Mg)、铝(Al)和锆(Zr)，乙基纤维素(C24H46O11)或其它固态烃，乙醇(C2H6O)或其它液态烃，气态氢(H2)或烃，如丁烷(C4H10)。因此，适用于本发明的敏化剂可以是气态、液态或固态的，以及其它各种多相混合状态。
另外，如有必要，适用于本发明的敏化剂可包括一种或多种如上所述完全氧化的物质与一种或多种如上所述欠氧化的物质的混合物。一种较好的适用于本发明的这种混合物是BKNO3与镁的混合物。
适合与侧撞气囊垫一起使用的一种这类充气器组件的尺寸一般为：直径＝25mm，长＝150mm，并在下述室内装有：
气体储存室16：10克90体积％氩和10体积％氦的混合气，储存压力为4000psi(276MPa)，体积为1.5英寸3(24.6cc)。
分解室52：2.2克60体积％氧化亚氮和40体积％氦的混合气，储存压力为2100psi(14.5MPa)，体积为0.65英寸3(10.7cc)。
如此描述的充气器组件14与上面引用的1996年4月15日提交的U.S.Ser.No 08/632,698所述的充气器组件相同或相似。但是，充气器组件14与该在先申请的不同之处在于分解室52还含有至少一种放射性同位素泄漏示踪物质，从而可探测分解室中流体的泄漏。
可使用各种放射性泄漏示踪物质。已发现放射性同位素85Kr已经广泛地用作泄漏示踪物质。结果，在使用放射性同位素85Kr方面积累了大量的工业和实践经验。从这种以前的使用和经验来看，认为放射性同位素85Kr是较好的适用于本发明的泄漏示踪物质。
显然可使用一种或多种不同的技术和方法将至少一种放射性同位素泄漏示踪物质加入分解室52中。例如，如有必要，可简单地将泄漏示踪物质与分解室其余物质(如气体源物质以及惰性气体(如果使用的话))分散在一起。或者，泄漏示踪物质可载带或包含在分解室52的固态物料中。在本发明的一个较好的实例中，载带有放射性泄漏示踪物质的固态物料也起敏化气体源物质(如氧化亚氮)的作用。这种带有放射性泄漏示踪物质的固体可简单地放入特定的分解室内，或者在引发器件放电至特定的分解室的实例中，如有必要这种示踪物质可包含在引发器件中，或者放置在引发器件放电端附近，如放置在储存空间中。
如下面将描述的那样，本发明可使用多种采用放射性示踪剂的泄漏探测方法。同样如下面将描述的那样，可相应地决定在具体测试容器中放射性同位素所需的加入量。
方法1
在本方法中，直接将特定量的所选放射性同位素加入要检测泄漏的充气器压力容器中。经过一定的时间后，在容器的外部探测γ-射线信号，并且如有必要(例如为了确定容器中是否有气体直接泄漏)在外部探测β-粒子来测定容器中放射性物质的含量。随后将测得的γ-射线信号与容器中储存的加压流体的储存量关联。此时可将初始的和剩余的放射性物质的量与预定的限值进行比较，评价容器的泄漏率是否可接受。
使用这种方法，可以理解设定的经过的时间与充气器的预定的使用有效期相比相对较短。例如，充气器的使用有效期通常预定为约15年或更长，而容器中放射性物质量的初始和最终测定时间间隔一般不超过数天，较好不超过数小时，最好不超过数分钟。
γ-射线
γ-射线读数相应于放射性物质存在的量。当初始和随后的放射性含量测定的时间间隔短得可忽略放射性衰变时，在初始和随后的测定之间γ-射线读数的下降表示在试验容器中放射性物质存在的量下降，即存在泄漏。
β-粒子
试验容器的减量(discounting)污染，从初始β-粒子读数为零的容器得到β-粒子读数增加表示有泄漏路径产生，而从初始β-粒子读数不为零的容器得到β-粒子读数增加表示容器的泄漏速率提高。
虽然对于方法1来说β-粒子的读数不是必需的，但是测定β-粒子能对加压容器的泄漏提供其它所需的信息。具体地说，可将β-粒子读数与γ-射线读数结合起来，提供加压容器泄漏情况的一些线索。
例如，取一个含有已知量(如通过γ-射线读数)放射性物质的容器并测得该容器存在少量泄漏(通过β-粒子读数)。经过一段时间后再测定来自容器的γ-射线读数和β-粒子读数。后面测得的γ-射线读数表示在容器中残存的放射性物质。但是，如果在后面测定时未测得β-粒子，则不存在β-粒子表示使β-粒子向外泄漏出充气器的泄漏路径已经封闭。泄漏路径潜在的开口和闭合涉及泄漏学领域，一般还未搞清。
本领域的普通技术人员可理解，使用很薄的非致密的材料(如纸片)就可相对容易地屏蔽β-粒子，甚至完全隔绝之。因此，测得β-粒子表示气体从器件或容器中直接逸出。另一方面，γ-射线一般可贯穿更密实的物质。
但是，采用β-粒子测定作为泄漏探测系统的一部分受到某些限制或具有复杂性。例如，在实践中在制造环境中测定β-粒子是困难的，因为需要对部件的整个表面进行β-粒子测定。另外，测定较小的泄漏一般需要高灵敏度的β-粒子探测仪器。此外，需要考虑或校正β-粒子探测中的假信号。例如，油脂、油或其它烃污染物会吸收放射性示踪剂(如85Kr气体)。随着时间的推移，这些污染物会不合需求地释放出示踪气体。因此，为了避免错误地显示直接的气体泄漏，要求部件中不含潜在的表面污染物或者在加工中不将带有这种污染物的部件表面暴露在放射性示踪剂下。同样，用具有多孔表面的塑料或其它物质制成的部件会吸收放射性示踪剂(如85Kr气体)。结果，通常需要采取措施以确保测试的部件仅在适当的孔隙和位置含有这种放射性示踪剂。
根据本方法，将所需量的放射性示踪剂装入并精确检测压力容器的泄漏所需的具体步骤包括：
1)测量透过容器壁的放射性的衰减量。这可将已知量的放射性物质放置在与要制造的容器结构相同的试验容器中，随后在该容器外部直接测量放射性活度。容器内外放射性活度值之差表示容器吸收的放射性活度值。结果，加入要试验的充气器容器中的放射性物质的量必需大于该衰减量，以便进行测定。
2)确定在容器预期的使用有效期内，允许充气器容器中气体的最大损失量(例如通过泄漏损失)。可通过一系列试验确定允许的气体泄漏量，这些试验是使用多个相同结构的充气器，但是所述多个充气器中储存逐渐减少量的气体而进行的。根据适当的标准试验这些充气器的性能，例如包括向已知体积加压(即容器试验)，以确定使充气器完全起作用所需的最小储存气体量，从而确定充气器仍能完全起作用的气体损失量。
3)测定在充气器的使用有效期内储存液体(如气体)允许的最大损失率。如本领域普通技术人员已知的那样，可使用各种数学模型(包括例如粘性的、分子的、动力学的和过渡模型)来测定这种损失率。尽管这些模型的详细描述超出了本发明的范围，但是每种模型的部分重要方面描述如下：
粘性模型—当气体的平均自由程长度远小于物理泄漏路径的剖面尺寸时，产生粘性流动。这种模型通常假定储存气体混合物和示踪气体的逃逸均与其各自的粘度成比例。在很高的压力和低的泄漏率(通常对于这种充气器)的情况下，通常认为粘性流动模型总体上是谨慎的模型，即它一般预测最大的气体物质损失。
分子模型—这种模型一般假定储存气体和示踪气体的逃逸与其各自的分子量成比例，例如较轻的分子逃逸更快。分子模型通常不用于储存气体充气器，因为这种模型一般不如粘性模型那么谨慎。
过渡模型—这种模型结合了粘性模型和分子模型的某些方面。使用时一般应注意，其数学推导时的各种假定会使这种模型或多或少地比粘性模型和分子模型更谨慎。
动力学模型—在这种模型中，用动力学理论描述来自容器的气体流量。尽管动力学理论有了很大进展，但是在研究时通常需要对具体气体的状态和性能作各种限制性的假定，以便实现这种模型。
显然单独的这些模型均不能精确地描述与具体的泄漏现象有关的物理学。
4)将储存流体混合物允许的最大泄漏率与放射性示踪物质允许的最大泄漏率关联。这种测量可估计在容器中所需的放射性示踪物质的最大初始量。本领域的普通技术人员可理解并可得知，通过在实际容器中测定放射性示踪物质的可检测性可减少该示踪物质的加入量。
在方法1中，一般需要将放射性示踪物质的量减至最少，同时在要求的时间间隔内将其保持在适当地检测容器泄漏所需的量。
例如，假定充气器中初始加入R1居里的放射性物质，并且在一定的时间内放射性气体从充气器中的最大气体泄漏率相当于R2居里的放射性物质，则在一定的时间后在充气器中剩余的放射性物质的量(R3)大致等于R3＝R1-R2。结果，放射性同位素探测器至少应能测定R1-R3之间的放射性活度。
这还指出了为什么步骤1)中的衰减测量是重要的，因为小于经过容器壁的放射性活度的衰减值的R3读数一般是不可测得的。
5)在大气压力下将上面步骤测得的已知量的放射性示踪剂放置在容器内。随后在容器中充入所需的高压气体。随后测得容器的γ射线，并且如有必要如上所述测定β-粒子。
方法2
本方法与上述方法1大致相似，但是无需初始测定放射性活度。
假定充气器容器能以重复的方式充入已知量的放射性物质，则可采用下列步骤：
如方法1所述填充充气器。随后将充气器放置预定的时间，时间的测定描述在上述方法1中。随后如上所述测定γ射线读数或同时测定γ-射线和β-射线的读数。
方法3
如上所述，在探测压力容器泄漏中使用放射性示踪气体的主要优点在于在随后的时间内可相对容易并精确地测定容器中保留的放射性物质的量。相反，在工业上常用的基于氦的泄漏探测系统中，尽管采用假定，但是在随后的时间内保留在容器中的氦的量一般不易精确得知。方法3利用放射性示踪物质的特性，解决常用的基于氦的泄漏探测系统的某些缺陷。
本方法与上述方法1大致相同，但是额外提供适量的放射性示踪物质，用于在容器部件的使用有效期内(如15年)放射性示踪剂的放射性衰变。
在一种基本的形式中，本方法可描述如下：在压力容器中充入适量的放射性示踪物质，以便在器件预计的寿命内(由气体最大的泄漏率得到)保留足量的放射性物质，从而可测量容器中的放射性物质的量和放射性物质从容器中的泄漏率。
一般来说，为了使这种方法成为可行的标准方法，需要下列信息：经过容器壁的放射性活度的衰减、示踪剂物质的放射性衰变率、允许容器泄漏的最大值和放射性物质在周围扩散的影响。
对于填充一个具体的容器，显然当容器中的压力大致为大气压力或更低时，只要在充入所需的高压流体前简单地充入上面测定量的放射性示踪剂并临时密封(如用箔或粘合带)以防止示踪剂物质逸出即可。
当所需量的放射性示踪剂物质会使压力大于大气压力时，需要特殊的运作步骤。例如，将放射性示踪剂物质直接加入或混入将充入容器中的高压流体(如气体或气体混合物，例如N2O或N2O/Ar)中。或者，如上所述可将放射性示踪剂物质吸附在固体上，并适当地加入容器中。
如上所述，可测定如此填充的容器的γ-射线和(如果必要的话)β-粒子。
显然这些方法具有某些规定或限制。这些限制包括下述一项或多项；
1)单个充气器不含有危害量的放射性物质；
2)释放或逸出所有或部分储存流体所造成的放射性扩散是无害的；
3)这种充气器叠加的辐射效果是无害的(例如将多个这种充气器集中在相对较小的空间内)。
在使用氦示踪剂的常规泄漏检测技术中，不能精确得知在随后的某时刻在容器内氦的保留量，这种保留量取决于容器泄漏的类型，例如分子泄漏、动力学泄漏或粘性泄漏。
假定在初始充好容器后经历一段相对长的时间，如果需要直接测定容器内的物料，则方法3给出了一种对常规技术可能的改进方法。例如，使用方法3，可在其使用有效期(如上所述气囊充气器的有效期一般认为为15年)内的选定时刻在维修点取出具体的部件，检测存在的放射性物质。
更具体地说，可监测容器发出的放射性(γ-射线)信号。假定使用85Kr气体作为放射性示踪物质，则可根据下列等式算出容器内物质的压力：
                      P最终＝P初始e-kt    (2)
其中：P最终＝时间t后容器中85Kr的分压；
      P初始＝容器中85Kr的初始分压；
      K＝容器的泄漏率；
      t＝经过的时间
从而可根据气体混合物合适的状态等式计算出保留在容器中的85Kr的量。本领域的普通技术人员可理解并得知，可使用下列放射性衰变率的指数关系计算放射性同位素的放射性衰变：
                    At＝A0e-(0.693t/T)    (3)
其中，At＝在时刻t残留的85Kr的量
      A0＝在时刻0时原始的85Kr的量
      t＝以年为单位的经过的时间
      T＝85Kr的半衰期，为10.76年
在制造后经过很长的一段时间之后精确地测定器件泄漏率的这种能力对本发明是非常有利的。
交通工具乘员安全设备10通常运作如下：
在感觉碰撞后，在引发器器件56中输入一个电信号。引发器器件56启动，当其是含烟火的引发器时，它向分解室52放出高温燃烧产物以及其包含的物料(在一个实例中该物料包括气相N2O)。施加的大量热量导致N2O开始热分解。在这种热分解中，N2O开始分裂成更小的分子碎片。随着N2O分子的分解，产生的能量进一步加热剩余的混合物。在分解室52中温度上升和气体产物的相对量增加导致该分解室的压力快速上升。
当分解室52中的气体压力超出爆破隔膜42的结构承受力时，爆破隔膜42破裂或通过其它方式使热的分解产物通入气体储存室16。其中，从分解室52排出的热的分解气体与储存在气体储存室16中的加压气体混合，产生膨胀气体用于膨胀可膨胀的缓冲设备12。显然除了稀释分解产物以外，用储存的惰性气体补充分解产物气体还可以使膨胀气体的温度低于单独的分解气体的温度。
当储存室16中的气体压力超过爆破隔膜32的结构承受力时，爆破隔膜32破裂或通过其它方式使膨胀气体通入扩散器组件26并逸出扩散器出口34，进入可膨胀的交通工具乘员缓冲器12。
图2显示本发明另一个实例的一种交通工具安全设备，用标号210表示。交通工具安全设备210与上述交通工具安全设备10大致相似，它包括可膨胀的交通工具乘员缓冲器212和充气器组件214。充气器组件214包括气体储存室216、扩散器组件226、分解室252和引发器器件256。
如上述实例那样，气体储存室216充有一种或多种惰性气体(如氩气或氮气)并加压至2000-5000psi(13.8-34.5MPa)，最好混合有气态氦以便有助于储存室的泄漏监测。如上所述，在这种情况下，设备210包括充气孔219，物质可通过该孔进入气体储存室216。如图1实例那样，在充满气体储存室216后，可适当地堵塞或堵住(例如用销钉或球219a)充气孔219。
同样，如上述实例那样，分解室252至少含有一种气体源物质，它分解后形成的分解产物至少含有一种气态的分解产物，用于膨胀交通工具乘员缓冲器212。分解室252还至少含有一种放射性同位素泄漏示踪物质，例如放射性同位素85Kr。从而如上所述可探测分解室的流体泄漏。在这种情况下，设备210如上所述包括填充孔262，物质通过该孔加入分解室252中。如图1实例那样，在填充分解室252后，可适当地堵塞或堵住(例如用销钉或球262a)填充孔262。
但是，充气器组件214不依赖分解室252中含有气态氦来进行泄漏测定和监测。在分解室252中不含有气态氦的情况下，储存于其中的所述至少一种气体源物质较好以超临界流体或主要以液相形式储存。显然，以超临界流体或主要以液相的形式储存气体源物质能在相同的体积下储存更多的物质。结果，分解室252实际上小于上面实例中的分解室52。总之，这种体积的减少一般相当于气态氦占据的体积。因此，假定在恒压和理想气体的情况下，将体积下降接近40％或更多是可能的。
显然分解室尺寸减小通常能使与其有关的重量相应地减小。如上所述，在现代交通工具的设计中通常追求减轻重量。
可将泄漏示踪物质混合在分解室252的液体物料中，或者如图所示承载在分解室252的固体物质270中。这种固体物质起初至少承载分解室252中的大部分放射性同位素泄漏示踪物质。显然随着时间的推移，原来吸附或承载在固体物质270中的大部分泄漏示踪物质会逐渐释放或不再承载在该物质上，如上所述允许或能够测定存在的泄漏。
起初至少承载大部分放射性同位素泄漏示踪物质的这种固体物质可具有不同的组成。例如，许多分解敏化剂也可有利地起放射性同位素泄漏示踪物质的承载固体的作用，通常也将其称为“吸气剂”。
如上所述，敏化剂包括选定的含氢物质。一般来说，发现许多(即使不是大多数)含碳物质是放射性同位素泄漏示踪物质(如85Kr)优良的吸附剂或“载体”。因此，含烃敏化剂(如乙基纤维素、乙醇、丁烷等)也可用于承载或包含放射性同位素泄漏示踪物质(如85Kr)。显然根据需要，用于本发明构成这种敏化剂和放射性同位素泄漏示踪物质载体的含烃物质可具有不同的形态，因此可包括固态、液态或多相组合状态。
另外，可将非烃物质，如硝酸硼钾(BKNO3)和高氯酸锆钾(ZPP)以及金属或金属粉末(如镁)以及这些物质的复合制剂压制或成型成多孔塞子或其它合适的形状或基质，从而可迫使放射性同位素泄漏示踪物质(如85Kr)初始承载在这种物质形态的内部孔隙中。
一般来说，从制造和装卸的观点看，考虑使用固态物质作为吸气剂是有利的。更具体地说，85Kr吸附于其中或其上的这种固态吸气剂能容易地装入充气器设备中。为将不合需求的85Kr逃逸减至最小，可将带有85Kr的吸气剂在密封充气器设备外滞留的时间缩至最短。
交通工具乘员安全设备210的常规运作与如上所述交通工具乘员安全设备10的运作大致相同，其运作大致如下：
在感觉碰撞后，在引发器器件256中输入一个电信号。引发器器件256启动，当其是含烟火的引发器时，它向分解室252放出高温燃烧产物以及其包含的物料(在一个实例中该物料包括气相N2O)。施加的大量热量导致N2O开始热分解。在这种热分解中，N2O开始分裂成更小的分子碎片。随着N2O分子的分解，产生的能量进一步加热剩余的混合物。在分解室252中温度上升和气体产物的相对量增加导致该分解室的压力快速上升。
当分解室252中的气体压力足够高时，热分解产物通入气体储存室216。其中，从分解室252排出的热的分解气体与储存在气体储存室216中的加压气体混合，产生膨胀气体。当储存室216中的气体压力足够高时，膨胀气体通入扩散器组件226并进入可膨胀的交通工具缓冲器212。
图3是本发明另一个实例的交通工具安全设备，它一般用标号310表示。交通工具安全设备310与上述交通工具安全设备210大致相似，它包括可膨胀的交通工具乘员缓冲器312和充气器组件314。充气器组件314包括气体储存室316、扩散器组件326、分解室352和引发器器件356。
如交通工具安全设备210那样，气体储存室316充有一种或多种惰性气体(如氩气或氮气)并加压至2000-5000psi(13.8-34.5MPa)，最好混合有气态氦以便有助于储存室的泄漏检测。
同样，如交通工具安全设备210那样，分解室352至少含有一种气体源物质，它分解后形成的分解产物至少含有一种气态的分解产物，用于膨胀交通工具乘员缓冲器312。分解室352还至少含有一种放射性同位素泄漏示踪物质，例如放射性同位素85Kr。从而如上所述可探测分解室的流体泄漏。
如交通工具安全设备210那样，充气器组件314不依赖分解室352中含有气态氦来进行泄漏测定和监测。结果，以超临界流体或主要以液相形式储存气体源物质是有益的。如上所述，用这种形式进行储存一般能使分解室实际上较好地小于以气态形式储存相应量的气体源物质所需的尺寸。
如交通工具安全设备210那样，可将泄漏示踪物质混合在分解室352的液体物料中，或者如图所示承载在分解室352的固体物质370中。
但是，交通工具安全设备310与交通工具安全设备210的不同之处在于如下面参照附图4A和4B将更详细地描述的那样，所示至少一种气体源物质在分解室352中的放置方式可避免使用流体填充孔。结果如图3所示的那样，分解室330的密闭壁(即壁336)、凸缘344的密闭壁和底部346的密闭壁较好地不存在流体填充孔。显然不存在这种流体填充孔消除了这种含加压流体的器件的主要泄漏因素。但是，在本发明这方面的实践中，不使用填充孔需要采用其它方法来填充分解室。一种适当地填充分解室的较好技术将在下面结合图4A和4B进行描述。
图4A和4B分别是装配前后的分解室452。如图所示，分解室452包括帽状的帽部分444和帽状的底部446。帽部分444构成内部444a并包括可破裂的壁436。底部446构成内部446a并包括开口454，该开口以密封的方式(如焊接、卷边或其它合适的密封方式)附着有引发器器件456。与上述设备210和310相似，泄漏示踪物质可承载在分解室452中的固态物质470上。
尽管分解室452处于装配前的状态(例如如图4A所示)，适量的低温形成的或结冻的N2O(例如用标号480表示的固态物质，其制造方法将在下面更详细地进行描述)被放置在帽部分或底部中的一个的内部(即分别为444a或446a)。随后如图4B所示，适当地将帽部分444和底部446结合并密封在一起，例如焊接在一起。
惰性(气体保护)焊接是适用于本发明这一方面的较好的焊接技术。首先，惰性(气体保护)焊接相对较快，从而避免低温形成的或结冻的N2O过长时间暴露在焊接过程中产生的高温下。其次，惰性(气体保护)焊接形成的连接方式较好地相对较强，不易泄漏。从而在含这种气体源物质的充气器启动前可能的较长时间内，更好地确保所述气体源物质的所需保留量。
用低温形成或冻结氧化亚氮制备试样的方法或技术不是本发明主题内容，本领域的普通技术人员可知可使用各种合适的方法或技术。例如，如有必要，可将氧化亚氮流体泵入密闭的模具中，随后将填充有氧化亚氮的模具浸入液氮浴中使氧化亚氮结冻，从而形成低温或冷冻量的氧化亚氮。
能否使用低温形成或结冻的量或块状的氧化亚氮制造充气器的一个因素是氧化亚氮在环境中升华的程度。因此，需要考虑(在周围环境温度下)固态氧化亚氮转化成气态氧化亚氮的速度，以及将低温或结冻的氧化亚氮从其储存环境中取出并放入充气器室，密封这种充气器室所需的时间。显然由于升华造成的氧化亚氮损失宜保持在低于由充气器功能要求决定的具体氧化亚氮装入量的允许偏差。
图5是本发明另一个实例的交通工具乘员安全设备，它一般用标号510表示。交通工具安全设备510与上述交通工具安全设备310大致相似，它包括可膨胀的交通工具乘员缓冲器512和充气器组件514。与上述充气器组件314相似，充气器组件514包括气体储存室516和分解室552。但是，如下面将详细描述的那样，充气器组件514包括不同结构、装配和运作的扩散器组件526和引发器器件556，因为扩散器组件526和引发器器件均位于充气器组件514的同一端，并且直接发生物理相互作用。
更具体地说，气体储存室516由具有第一端520和第二端522的细长的大致圆柱形外壳518组成。第一端520被端壁521封闭。端壁521宜与外壳518成为一体(即与其连续形成并成为一件外壳)。与上述可破裂的端壁36相似，外壳的第二端522被可破裂的端壁536封闭。可破裂的端壁536包括开口540，该开口通常用爆破隔膜542等封闭。显然，如有必要，可使用其它形式的可破裂的端壁，如具有适当凹痕的表面或薄壁区的端壁。
外壳的第二端522包括凸缘区544。分解室底部546以合适的方式(如惰性(气体保护)焊接550)连接或附着在外壳凸缘544上，形成分解室552。与上述充气器组件分解室相似，分解室552至少含有一种气体源物质，它分解后形成含有至少一种气体分解产物的分解产物，用于膨胀交通工具乘员缓冲器512。
底部546包括预先弱化的区域555(如通过凹痕555a或降低厚度的区域而制成)，使得底部546能以下面将详细描述的方式较好地打开。
扩散器组件526以合适的方式(如通过惰性(气体保护)焊接)连接或附着在底部546上预先弱化的区域555附近。扩散器组件526包括带有开口530的底壁528，引发器器件556通过合适的方式(例如焊接或卷边)接在该开口中。扩散器组件526还包括多个开孔534，来自充气器组件514的膨胀气体通过这些开孔适当地充入乘员缓冲器512中。
交通工具乘员安全设备510的常规运作如下：
感觉碰撞后，向引发器器件556输出一个电信号。引发器器件556启动，使分解室552底部546的预先弱化区域546破裂或开口，当引发器器件是含烟火的引发器时，它将高温燃烧产物及其包含的物料(在本发明一个实例中，该包含的物料包括气态氧化亚氮)排入分解室552。
随着预先弱化区域546的打开，储存在分解室552中的部分气体将进入扩散器组件526并通过扩散器出气口534进入可膨胀的交通工具乘员缓冲器512。同时，从引发器器件556输出的相对大的热量导致N2O开始热分解。如上所述，在这种热分解中，氧化亚氮开始分解成更小的分子碎片。随着氧化亚氮分子的分解，相应释放的能量进一步加热剩余的混合物。在分解室552中温度上升和气体产物相对量的增加导致分解室的压力快速上升。
当分解室552中的气体压力超出爆破隔膜542的结构承受力，爆破隔膜542破裂或用其它方式使热的分解产物通过该处进入气体储存室516。储存在气体储存室516中的加压气体通过与分解室552产生的热分解气体接触而受到加热。加热的储存气体和分解产物流入扩散器组件526，随后穿过扩散器出气孔534进入可膨胀的交通工具乘员缓冲器512。
对于例如图5所示的组件，显然泄漏通道的数量(尤其是与外部环境相通的泄漏通道的数量)下降或最少。结果，这种组件的可靠性得到加强。
另外，这种组件具有低的或最小的尺寸和重量。因此可相应地降低相关的成本。
此外，这种组件例如不需要有填充孔并且提供长期泄漏探测能力，因此该组件具有改进的可靠性。
图6是本发明另一个实例的交通工具安全设备，它一般用标号610表示。交通工具安全设备610与上述实例相似，它包括可膨胀的交通工具乘员缓冲器612和充气器组件614。
但是，充气器组件614与上述组件的不同之处在于它不包括气体储存室。如上述充气器组件514那样，充气器组件614包括分解室652、扩散器组件626和引发器器件656。
更具体地说，在充气器组件614中，分解室652包括帽部分644和底部646，两者以合适的方式(如通过惰性(气体保护)焊接650)连接或附着在一起。与上述充气器组件的分解室相似，分解室652至少含有一种气体源物质，它分解后形成含有至少一种气态分解产物的分解产物，用于膨胀交通工具乘员缓冲器612。
与上述充气器组件514相似，充气器组件614的底部646包括一个预先弱化的区域655(如通过凹痕655a或降低厚度的区域而制成)，使得底部646能以下面将详细描述的方式较好地打开。
与上述充气器组件514相似，扩散器组件626以合适的方式(如通过惰性(气体保护)焊接)连接或附着在底部646上预先弱化的区域655附近。扩散器组件626包括带有开口630的底壁628，引发器器件656通过合适的方式(例如焊接或卷边)接在该开口中。扩散器组件626还包括多个开孔634，来自充气器组件614的膨胀气体通过这些开孔适当地充入乘员缓冲器612中。
交通工具乘员安全设备610的常规运作如下：
感觉碰撞后，向引发器器件656输出一个电信号。引发器器件656启动，使分解室652底部646的预先弱化区域646破裂或开口，当引发器器件656是含烟火的引发器时，它将高温燃烧产物及其包含的物料(在本发明一个实例中，该包含的物料包括气态氧化亚氮)输入分解室652。
随着预先弱化区域646的打开，储存在分解室652中的部分气体将进入扩散器组件626并通过扩散器出气口634进入可膨胀的交通工具乘员缓冲器612。引发器器件656作用而产生的热的点火产物导致N2O开始热分解。随着氧化亚氮的分解，气体开始从分解室652流入扩散器组件626并进入可膨胀的缓冲器612中，
因此，充气器组件614是一种单室充气器，它包括分解室630而无相应的气体储存室。
显然与上述充气器组件相比，这种充气器组件通常较为有利地由较少的部件构成，在设计和结构上更小、更轻并更简洁。
应该理解对理论的描述(如描述放射性衰变以及放射性信号的探测)仅用于帮助理解本发明而非限定本发明的用途。
可在缺乏本文未具体披露的元件、部件、步骤、组分或成分的情况下实施在此说明性地描述的本发明。
上述详细描述仅用于更清楚地进行理解，不应理解为不必要的限定，在本发明范围内进行的改进对本领域的普通技术人员是显而易见的。

Claims (41)

1.一种气囊充气机，它包括：
至少含有一种在压力下的气体源物质的第一室，所述气体源物质在引发后产生膨胀流体用于膨胀所述器件；
所述第一室还含有至少一种适量的放射性同位素泄漏示踪物质，从而可探测所述第一室的流体泄漏；以及
用于引发所述第一室的至少一种气体源物质的引发器。
2.如权利要求1所述的充气机，其特征在于所述第一室含有放射性同位素85Kr。
3.如权利要求1所述的充气机，其特征在于所述第一室还含有一种物质，它初始至少承载大部分所含量的所述至少一种放射性同位素。
4.如权利要求3所述的充气机，其特征在于所述初始至少承载大部分所含量的所述至少一种放射性同位素的物质是固态的。
5.如权利要求4所述的充气机，其特征在于所述第一室含有适量的放射性同位素85Kr，并且所述固态物质有效地初始承载大部分所含的放射性同位素85Kr。
6.如权利要求5所述的充气机，其特征在于所述固态物质包括乙基纤维素。
7.如权利要求5所述的充气机，其特征在于所述固态物质包括BKNO3。
8.如权利要求7所述的充气机，其特征在于所述固态物质还包括金属。
9.如权利要求7所述的充气机，其特征在于所述金属是镁。
10.如权利要求1所述的充气机，其特征在于所述第一室至少含有一种气体源物质，它发生分解以形成至少含有一种气态分解产物的分解产物，用于膨胀所述器件。
11.如权利要求1所述的充气机，其特征在于所述第一室含有N2O气体源物质，它发生分解以形成至少含有一种气态分解产物的分解产物，用于膨胀所述器件。
12.如权利要求1所述的充气机，其特征在于所述第一室是壁封闭的，并且所述封闭的壁无流体填充孔。
13.如权利要求1所述的充气机，其特征在于所述第一室基本不含加入的惰性气体。
14.如权利要求1所述的充气机，它是用如下方法制得的：
在所述第一室处于部分敞开状态下，将适量的所述至少一种固态气体源物质装入第一室，
封闭所述第一室，将所述适量的所述至少一种气体源物质封闭在第一室中。
15.如权利要求14所述的充气机，其特征在于放置在部分敞开的第一室中的所述至少一种固态气体源物质是通过低温形成固态的。
16.如权利要求1所述的充气机，其特征在于所述第一室至少含有部分液体。
17.一种气囊充气机，它包括：
至少含有一种在压力下的气体源物质的第一室，所述气体源物质发生分解以形成至少含有一种气态分解产物的分解产物，用于膨胀所述器件；
所述第一室还含有适量的85Kr泄漏示踪物质，从而可探测所述第一室的流体泄漏；以及
用于引发所述至少一种气体源物质分解的引发器。
18.如权利要求17所述的充气机，其特征在于所述第一室含有N2O作为发生分解的气体源物质。
19.如权利要求17所述的充气机，其特征在于所述第一室还含有一种固态物质，它初始至少承载大部分85Kr。
20.如权利要求19所述的充气机，其特征在于所述固态物质包括乙基纤维素。
21.如权利要求17所述的充气机，其特征在于所述第一室至少含有一种用于加速分解反应速率的敏化剂物质，其含量低于所述第一室内物料的燃烧极限。
22.如权利要求21所述的充气机，其特征在于所述第一室含有一种固态物质，它初始至少承载大部分85Kr，并且所述固态物质还起加速分解反应速率的作用。
23.一种探测气囊充气机的密闭室的流体泄漏的方法，所述密闭室含有加压流体并用不同方式密闭，其中所述室初始含有至少一种选定量的放射性同位素泄漏示踪物质，所述方法包括测量从该室发出的放射性信号变化的步骤。
24.如权利要求23所述的方法，其特征在于所述室含有放射性同位素85Kr。
25.如权利要求23所述的方法，其特征在于所述室还含有一种气体源物质，引发后它形成的膨胀流体用于膨胀所述可膨胀的器件。
26.如权利要求23所述方法，其特征在于所述加压流体包括气体源物质，引发后该物质产生的膨胀流体用于膨胀所述气囊，所述方法包括如下步骤：
测量所述室中发出的放射性信号的变化。
27.如权利要求26所述的方法，其特征在于所述室含有放射性同位素85Kr。
28.一种探测气囊充气机的密闭室的流体泄漏的方法，它包括下列步骤：
向一个至少部分敞开的室中提供一种低温形成的固态第一物质；
向该至少部分敞开的室中提供至少一种选定量的放射性同位素泄漏示踪物质；和
随后密闭该室，使之初始含有第一物质和泄漏示踪物质。
29.如权利要求28所述的方法，其特征在于所述低温形成的固态第一物质转化成流体，增加了密闭室中的压力，所述方法还包括下列步骤：
测量室中发出的放射性信号的变化，从而可探测该室发生的泄漏。
30.一种向气囊充气机充载物质的方法，它的改进之处在于包括如下步骤：
将低温形成的固态物质密封入所述充气机的一个室内。
31.如权利要求30所述的方法，其特征在于所述物质包括气体源物质。
32.如权利要求30所述的方法，其特征在于所述物质包括这样的气体源物质，它发生分解以形成包括至少一种气态分解产物的分解产物，用于膨胀所述气囊。
33.如权利要求32所述的方法，其特征在于所述气体源物质包含一氧化二氮。
34.如权利要求30所述的方法，其特征在于所述物质包含一氧化二氮。
35.如权利要求30所述的方法，其特征在于所述密封步骤包括将所述室的第一部分和第二部分惰性焊接起来。
36.一种气囊充气机，它包括：
含有至少一种加压气体源物质流体的第一室，所述气体源物质流体在引发后产生膨胀流体用于膨胀所述气囊：
用于引发所述第一室的至少一种气体源物质流体的引发器；
所述第一室没有供气体源物质流体流入的装料口。
37.如权利要求36所述的充气机，其特征在于所述第一室包含至少一种这样的气体源物质，它发生分解以形成包括至少一种气态分解产物的分解产物，用于膨胀所述气囊。
38.如权利要求36所述的充气机，其特征在于所述第一室包含N2O作为气体源物质，该气体源物质发生分解以形成包括至少一种气态分解产物的分解产物，用于膨胀所述气囊。
39.如权利要求36所述的充气机，它由如下步骤制成：
在所述第一室内放入一定量至少一种固态的气体源物质，所述第一室是部分敞开的；
闭合所述第一室，使一定量至少一种气体源物质封在里面。
40.如权利要求39所述的充气机，其特征在于所述放在部分敞开的第一室内的至少一种气体源物质的固态形式是低温形成固体的。
41.如权利要求40所述的充气机，其特征在于所述第一室通过惰性焊接的方式闭合。
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