JPS60191200A - マイクロ波による雷管の起爆方法および装置 - Google Patents

マイクロ波による雷管の起爆方法および装置

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JPS60191200A
JPS60191200A JP4665784A JP4665784A JPS60191200A JP S60191200 A JPS60191200 A JP S60191200A JP 4665784 A JP4665784 A JP 4665784A JP 4665784 A JP4665784 A JP 4665784A JP S60191200 A JPS60191200 A JP S60191200A
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microwave
capacitor
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rectifier
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陽治 田崎
雅司 中野
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はマイクロ波による雷管の起爆方法およびこれに
用いる装置aに関するものである。
σf管の起爆方法(うむ破方法)は、一般に使用されて
いるイj縁方式の起爆方法に代って、無糺方式の遠隔起
俸力法が実用化ないしは提案されていもこのよりなり七
(線方式の遠隔起烟方法としては、超t3・波式起爆方
法(′i′f開昭÷8−20302号公報入′Ilt 
m = g式起爛方法(持分++r+ s o −28
621号公報)およびマイクロ仮により?h管を直接起
爆する方法(9、ソ開昭57−41600号公報、米国
時t′「第2,672,818号明細畏)が知られてい
る。
これらの方法のうぢ、超音波式起爆方法は% ’tM気
雷管と起焔ハコの電源電池とを同−回路同に有するとい
う欠点があった。すなわち、この方法は電r+9電池を
内蔵しているために、不測の暴発などが起る可能性7J
’あり、また電池の消耗が大きく作動の安定性を欠く等
の問題があることから、本質的に安全でかつ作業性のよ
い方法とはl″えないものであった。
その点で、電磁誘導式起爆方法およびマイクロ波により
雷管を直接起爆する方法は、改良された方法である。
電磁誘導式起爆方法は、第1図に示したように、電磁誘
導発振器20に接続されたループアンテナ21と点火装
fu、2!とから構成される装置用いる方法である。点
火装置22は7エライト・パーアンテナ28と点火回路
24とから成る。点火回路24には発火用コンデンサ2
5と亀子スイッチ26ご備え、電気雷管27と包続され
る。この装置は点火回路に充尻@横を有する利点がある
しかし、この方法では低周波(通常の発振周波数は5 
5 0 HZ程度)で高出力(通常は最大出力が2 1
 KW程度)の電磁誘導発振器が用いられている。この
電磁波を放射して発破区域をカバーするためには、巨大
なループアンテナ(通常はBomxsom程度)、が必
要である。さらに、点火装置には前記T&電磁波受信す
るために、大型のフェライト・パーアンテナ(通常は直
径70闘×長さ700a*程度)ご必要とする。
したがって、この方法において用いられる装置は大型で
、しかも構費的にも複雑であり1相当高価なものとなる
問題かあった。また、大型の装置な使用しているため、
発破作業時に各穿孔内への点火装Zl′の装填作彩が困
鐘であり、作業能率が低下する問題−かあった。
次に、マイクロ波によりIC管をU接起爆する方法につ
いてlス血によ゛I1説明すると、第2図に示したよう
に、この方法では、マイクロ波発振装U2Sと点火・々
lii: 2 9とからも1Ij成された起爆装iff
 f用いる。点火装11i 2 9はアンテナ30と電
気雷管31とから成る。この方法は、点火’d Iff
 2 9に、1111述のl′ri. GFj式起り方
法におけるような充電機Gin fもたないので、受信
したマイクロ波車力ご直接1κ2宙″1゛Cに供給して
起爆δぜなければならない。このため、マイクロ波発振
装1iiは大型で高出力(例えば2 KW稈1μ)のも
のが必要となり、装1なが高価になる。また、点火装『
iがマイクロ波車力を十分に受イ8!できない場合、}
IC ′A.雷管に十分な電力を供給できず、不発を生
じるという問題があった。
不発明は、上記問題点を1+lzt消するために、点火
装ICに充遊機構2備え、小型でかつマイクロ波に確実
に応答できる起爆方法およびこれに用いる装置を提供す
ることを目的とする。
杢発明方法の概要は次のようである。
すなわち不発明は起爆点から離れた地点において発生さ
れたマイクロ波を受信し、このマイクロ波周波数に同調
してマイクロ波電流を発生させて整流し、発火用コンデ
ンサに充1κし、前記マイクロ波の消滅とともに起動パ
ルス2発生させて前記発火用コンデンサから放’rH.
 シ、この放電により電気雷管を起爆させる起を方法か
ら成る。
この方法に用いる不発開裂『えは、マイクロ波発生装置
と特定の点火装fl’iとから成り、この特定の点火装
置は、マイクロ波周波数に同調してマイクロ波電流を発
生する同調回路と、このマイクロ波it流を整流して発
火用コンデンサに充電する充71j回路と、マイクロ波
が消滅した時に点火のための起動パルスを発生する起動
用パルス発生回路、および起動パルスによって導通し発
火用コンデンサを放電させる点火回路とから摺成し1通
常は例えばプラスチックの容器中に密閉されている。
以下、不発明を図面に基づき説明する。
第8図は、不発明のマイクロ波による雷管の起爆方法の
一例な示す説明図であるO Aはマイクロ波発゛主装置であり・Bは点火装置を示ず
マイクロ波発生装置Aは、マイクロ波周波数の交流電力
ご発振するマイクロ波発振器1とマイクi波を放射する
マイクロ波放射用アンテナ2とから6q成する。発振器
1としては例えばマグネトロンを用い、放射用アンテナ
2どしてはマイクロ波Jに波数によりその大きさはl(
なるが、例えば電磁ホーン型では開口部が通常70UT
RsX700騙程度の小型のものを用いることができる
このマイクロ波発生装置w Aの出力は通常はl KW
程度であり−また使用できるマイクロ波の周波数は約I
 MHz以上であればどの周波数でもよい、が、好まし
くは約10 MHz〜10 GHzの範囲である。
このように高周波の場合には、放射用お屯び受信用アン
テナが小型となり、また後述の同調回路におけるコイル
および同調用フンデンサも小型となるので好ましい。
次に点火装置Bは同1週回路C9充」を回路り、起動用
パルス発生回路Eおよび点火回路Fから構成するO このうち、同調回路Oは、マイクロ波発生装置Aから発
生するマイクロ波を受信するマイクロ波受信用アンテナ
8と、受信したマイクロ波周波数に同調するフィル4お
よび同調用コンデンサ5とから成る。受信用アンテナ8
としては、周波数によりその大きさは興なるが、例えば
半波長グイボール型では、2450MHzの周波数の場
合、約6(m程度の小型のものを用いることができる@
充電回路りは、前記同調回路Cに接続された整流器6(
飼えばダイオ−1″)および、この整流器6の作用によ
り整流した直流電流によって正電圧を充電する発火用コ
ンデンサ7から成る。
起動用パルス発生回路Eは、整流器8(例えばダイオー
ド)、起動用コンデンサg、抵抗lOおよびFET(m
界効果トランジスタ)11から成る。
整流器8はカン−rを前記同調回路0の一方に接続し、
アノ−1′す起動用コンデンサ9の一方の端子に接続す
る。起動用コンデンサリの他方の端子は前記同調回路C
の他方に接続する。起動用コンデンサVと抵抗1uは並
列に接続する。FET 11はゲートを前記整流器8の
アノードに接続し・Fレインを前記充電回路りの整流器
6のカソードに接続する。この回路Eでは、マイクロ波
’kc流が整流器8により整流された直流電流によって
負に圧を起Wt JIJコンデンサ1多に光マJjする
。また、この負電圧によってFET 11のゲートを負
電位に保ち、マイクロ波が消滅した時に起動用コンデン
サ9に並列に接続しである抵抗10によって放1毘し、
FETIIのゲートの負電圧を下げさせ・発火用コンデ
ンサ7に接続するサイリスタ12に4通ご起こさせ起動
パルスを発生させる。
点火回路Fは、ゲート″fr:前記起動用パルス発生回
路EのFET 11のソースに接続し7ノードを前記充
電回路りの整流器6のカソードにカッ−I″を電気雷f
13にそれぞれ接続したサイリスタ12と、前記充電回
路りの発火用コンデンサ7と電気雷管18とから成る。
この回路Fでは、起動パルスをサイリスタ12のゲート
に与え、サイリスタ12を導通させることによって電荷
を放電させて電気雷管18を配分する。
以上の装置を用いて雷管を起爆するには、マイクロ波発
生装fftAのマイクロ波発振Wlからm波数、例えば
数GHzのマイクロ波邂力を5@振させ、マイクロ波放
射用アンテナ2から点火装置Bに向けて放射し、充nt
回NDの発火用フンデンサフに充1達された時点で、前
記マイクロ波の放射を停止することによって行われる。
すなわち、マイクロ波放射用アンテナ2から放射された
マイクロ波を同調回路Cのマイクロ波受信用アンテナ3
で受信し、コイル4と同調用コンデンサ5とにより同調
さセでマイクロ波周波数 充電回路りの整流器6によりifi流電流に整流して大
容量の発火用コンデンサ73充i! して行くが、同時
に起動用パルス発生回路Eの整流器8は、起動用コンデ
ンサ9を急速に負に充電L、FETIIのゲートを負τ
α位に保つのでFET 11には電流は流れず、従って
、点火回路Fのサイリスタ12には全< fit、流が
流れない。
前記発火用コンデンサ7が十分に充電された時点におい
てマイクロ波発信器lを停止すると、抵抗10によつC
起動用コンデンサ9は急速に放電し、FET 11のゲ
ートの負電位が低下してFET 11が導通し、Fff
T 11のドレインは発火用コンデンサ7の正極板と接
続していることからサイリスタ12のゲートに起動電圧
が与えられるので発火用コンデンサ7の71尤荷はサイ
リスタ12を通じて電気KI管13に放’tltされ、
IV気雷管13が起炬する。
以上、鈎、明したような構成からなる不発明は、次のよ
うな特長な有するものである。
すなわち、従来のマイクロ波により雷管な直接超短する
方法に比べ、不発明は充電回路等を有する特定の点火装
置を用いているために、′!S管の起爆が確実に行われ
る。ので、不発をまったく生じることがなく、作動が安
定し、かつ安全である。
また、従来の電磁誘導式起母方法に比べ%不発明はマイ
クロ波を使用しているために、送受偽アンテナが小型と
なり、これに伴い点火装置省も小型となるので、穿孔内
への点火装置の装填等の作業性が大幅に教養される。マ
イクロ波帯の周波数でも局周波側の周波数を使用ずれば
、この効果は益々大となる。
しかも、従来の超音波式超短方法に比べ、不発明は電源
電池を使用していないために、不111jのX発などが
なく多数の装填作業も安全に行うことができ、長時間放
置後であっても電池の劣化等の問題がないので、ただち
に作動させることができる。
さらに、不発明は、マイクロ波放射用のアンテナの指向
性の内側に多数の不発明による点火装置を設置すると、
全く同時に起爆させるごとも可能であって、発破技術上
からもきわめて利用価値の高いものである。
次に、不発明を実施例により具体的に説明する。
実施例1 第5FiJに示すような[FI回路の装置を用い、具体
的、には、マイクロ波発生装置Aとして、周波数245
0MHz〜出力200Wのマイクロ波発振器と、m磁ホ
ーン型で開口部が70Or、富X7(10闘のマイクロ
波放射用アンテナを用いた。
点火装kCBのうち、マイクロ波受信JI アンテナ3
にはアンテナ長6 cmの半波長ダイポールアンテナを
、発火用コンデンサ7には1000μに゛の容量のもの
を用いた。この点火装置の寸法は、直径80闘×長さl
OQmg(ただし、アンテナ及び雷管は除く)である。
この装置?、’jを用いて点火装置の起爆実験ご行った
すなわち、障害物のない場所C・nil記点火装置の1
不1!:”+u磁ホーン軸上1mの距離に置き、マイク
ロ波を5秒間発振して停止したところ1ミリ秒以内で超
俗した。
実施例2 点火装!?“tをlO不とし、1ル磁ホーンからの距離
を1ulInとし、素掘りの抗道内で岩盤に穿孔したボ
アホールに受信用アンテナ部だけを出してijt 直゛
した以外は、実施例1に準じて雷管の起爆試験を・・行
った・ただし、マイクロ波のft2振時間は50秒間と
した。発振停止後、1ミリ秒以内で、すべて起爆した。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の電磁誘導式起;J方法に用いる装置uの
概略図〜 第2図は従来のマイクロ波により′(1を管ご直接起曝
Tる方法に用いる装置’、:jの概略図、第8図は本発
明のマイクロ波による雷管の起爆方法および装置の一例
を示す回;°δ]XJである。 A・・・マイクロ波発生装置 B・・・点火装置 C・・・同iD!J回に楢D・・・
充電回路 E・・・起動用パルス発生同門 F・・・点火回路 l・・・マイクロ波発振器 2・・・マイクロ波放射用アンテナ 8・・・マイクロ波受信用アンテナ 4・・・フィル 5・・・同調用フンデ〉す6・・・整
流器 7・・・発火用コンデンサB・・・整流器 9・
・・起動用コンデンサ10・・・抵抗 11・・・FE
T 12・・・サイリスタ 18・・・電気雷管20・・・
電磁誘う8発振器 21・・・ループアンテナ22・・
・点火装置28・・・アンテナ24・・・点火回路 2
5・・・発火用コンデンサ26・・・電子スイッチ 2
7・・・−気雷管28・・・マイクロ波発振装置 29・・・点火装置30・・・アンテナ81・・・1に
気雷管 特許出願人 日本油脂株式会社 代理人弁址士 杉 村 暁 外 囲 弁理士 杉 村 興 作 第1図 第2図 [”I! l−!:の(1′を二〕(内1!冒二娶3旺
なし)1、r:fjlミ図) 」 手続補正書 昭和5!1年・シ 月27 日 1、事件の表糸 昭和刊年!t’1’ Vf 願第t li Ii i’
i 7号Z発i+llの名(几 マイクτJ誠による宙t〕°の起電力d、1jよぴ装置
:4.補正をする者 ’l’ fL >、 ’) IVi ’、r:11..
 :、+、、、 、’ i l Nb’j人(1,弓1
)11本、li ’指株式会r1゜5゜ 6111i正の対象 1”’l il:j7、補正の内
容 (別U(の119) 図面中、第、’31゛:jを別紙+il’il−図のと
才、量りに、11市1°る、。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 L マイクロ波を受信し、該マイクロ波周波数に同d′
    シてマイクロ波電流を発生させて軒流シ、発火311コ
    ンデンサに充電し、前記マイクロ波の消滅とともに起動
    パルスを発生させてlij記発火用コンデンサから放電
    し電気雷管を起爆させるマイクロ波による雷管の起罎方
    法。 i マイクロ波を発生するマイクロ波会生装賑と、該マ
    イクロ波を受信して電気雷管を起畑させる点火装置Hと
    からなるマイクロ波による&管の起窯装置において、 ’Pjit記点火装貯が、 前記マイクロ波を受(INするマイクロ液受借用アンテ
    ナと、受信した該マイクロ波に同調してマイクロ波電流
    を発生するコイルおよび同町用コンデンサとからなる同
    調回路、前記同調回路に接続し、前記を流を整流する整
    流器と、該電流によって正゛屯圧を光電する発火用コン
    デンサとからなる充1Ai回路、カソードを前記同調回
    路の一方に接続した他の整流器と、一方の端子を該池の
    整流器のアノードに他方の端子をliJ記同調同IMの
    他方にそれぞれ接続した起動用コンデンサと、該起動用
    コンデンサに並列にtζ続した抵抗と、ゲートを前記他
    の鯖流器のアノードにドレインを前記光を回路の整tQ
    器のカソードにそれぞれ接続しeFETとからなり、’
     17!j記マイクロ波の消滅とともに起動パルスを先
    生させる起動用パルス発生回路、および ゲートを前記起動用パルスう6生回路のFETのソース
    に、アノードを前記充電回路の整流器のカソードに、カ
    ソードをl?iJ記゛rk気猷肯にそれぞれ接続したサ
    イリスクと、O1J記5f、電回路の死人用コンデンサ
    とからなり、該発火用コンデンサから放電して01)記
    ?tL気雷管を超細させる点火回路 からなることを特徴とする起雪装訂。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5946657A (ja) * 1982-09-10 1984-03-16 Fuji Xerox Co Ltd 電子複写機の自動原稿送り装置

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