RU116217U1 - DEVICE FOR LASER INITIATION OF COMBUSTION AND KNOCKING - Google Patents
DEVICE FOR LASER INITIATION OF COMBUSTION AND KNOCKING Download PDFInfo
- Publication number
- RU116217U1 RU116217U1 RU2011153271/03U RU2011153271U RU116217U1 RU 116217 U1 RU116217 U1 RU 116217U1 RU 2011153271/03 U RU2011153271/03 U RU 2011153271/03U RU 2011153271 U RU2011153271 U RU 2011153271U RU 116217 U1 RU116217 U1 RU 116217U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- optical
- optical fiber
- laser
- explosive
- detonation
- Prior art date
Links
Abstract
Устройство лазерного инициирования горения и детонации, содержащее полупроводниковый лазерный излучатель с блоком питания и встроенным оптоволокном, оптическую розетку, концевой отрезок оптоволокна, гильзу, в которой помещены детонирующие и воспламеняющиеся взрывчатые вещества, а также амортизатор, обеспечивающий осевую фиксацию концевого торца оптоволокна, передающего излучение перпендикулярно поверхности взрывчатого вещества, отличающееся тем, что для передачи лазерного излучения на расстояние 30…50 м в лазерный излучатель встроен отрезок оптоволокна с потребляемой удельной мощностью величиной 10…50 Вт/см2, а для горения и детонации взрывчатого вещества без использования оптических систем последующий участок передачи потока излучения осуществлен через оптическую розетку в концевое оптоволокно с повышенной удельной мощностью 100…500 Вт/см2, выполненное соприкасающимся торцем перпендикулярно с поверхностью взрывчатого вещества. A device for laser initiation of combustion and detonation, containing a semiconductor laser emitter with a power supply and built-in optical fiber, an optical socket, an end section of an optical fiber, a sleeve in which detonating and flammable explosives are placed, and a shock absorber that provides axial fixation of the end end of the optical fiber transmitting surface of an explosive, characterized in that for the transmission of laser radiation at a distance of 30 ... 50 m, a piece of optical fiber with a specific power consumption of 10 ... 50 W / cm2 is built into the laser emitter, and for the combustion and detonation of an explosive without using optical systems, the subsequent transmission section the radiation flux is carried out through an optical socket into an end optical fiber with an increased specific power of 100 ... 500 W / cm2, made with a contacting end perpendicular to the surface of the explosive.
Description
Полезная модель относится к области взрывных технологий и может быть использована в горном деле, строительстве, геофизике, взрывообработке металлов и т.д.The utility model relates to the field of explosive technologies and can be used in mining, construction, geophysics, metal explosive processing, etc.
Известно устройство для передачи лазерных импульсов к оптическим детонаторам [1]. Взрыв групп оптических детонаторов в заданной последовательности проводится при минимальной длине световодов. Устройство для передачи лазерных импульсов к оптическим детонаторам включает подрывные элементы с оптическими детонаторами, связанные через световоды с источником лазерного излучения. Он выполнен в виде импульсного твердотельного или полупроводникового лазера. Устройство снабжено котировочным газовым лазером, оптической трубой, а также коммутирующим устройством, состоящим из прямоугольной призмы с механизмом ее вращения с заданной частотой. Также имеются блоки контроля и регулирования частоты вращения прямоугольной призмы и оптических линз. При этом котировочный газовый лазер оптически связан с прямоугольной призмой через активный элемент твердотельного лазера. В фокусе оптических линз размещены входные торцы световодов от оптических детонаторов подрывных элементов. Данное выполнение устройства позволяет посылать импульсы от твердотельного лазера к определенным группам оптических детонаторов через заданные промежутки времени. За счет наличия воздушного промежутка между прямоугольной призмой и оптическими линзами существенно сокращается длина световодов.A device for transmitting laser pulses to optical detonators [1]. The explosion of groups of optical detonators in a given sequence is carried out with a minimum length of optical fibers. A device for transmitting laser pulses to optical detonators includes subversive elements with optical detonators connected through optical fibers to a laser radiation source. It is made in the form of a pulsed solid-state or semiconductor laser. The device is equipped with a quotation gas laser, an optical tube, as well as a switching device consisting of a rectangular prism with a mechanism for its rotation with a given frequency. There are also blocks for monitoring and regulating the rotational speed of a rectangular prism and optical lenses. In this case, the quoted gas laser is optically coupled to a rectangular prism through the active element of the solid-state laser. The input ends of the optical fibers from the optical detonators of subversive elements are placed in the focus of the optical lenses. This embodiment of the device allows you to send pulses from a solid-state laser to certain groups of optical detonators at specified intervals. Due to the presence of an air gap between the rectangular prism and optical lenses, the length of the optical fibers is significantly reduced.
Недостатком данного устройства является сложность юстировки оптической системы, высокая стоимость его изготовления из-за наличия большого числа элементов и их юстировки при выполнении компоновки. Стоимость взрывного устройства существенно возрастает из-за наличия в системе одноразового использования большого числа оптических элементов.The disadvantage of this device is the difficulty of alignment of the optical system, the high cost of its manufacture due to the presence of a large number of elements and their alignment when performing the layout. The cost of an explosive device increases significantly due to the presence of a large number of optical elements in the disposable system.
В качестве прототипа предлагаемой модели было выбрано устройство лазерного инициирования и детонации [2], работа которого осуществляется следующим образом. Оно включает блок питания лазерной системы, фокусирующую оптическую систему, устройство передачи энергии лазерного излучения к детонатору. Его отличие от ранее известных устройств состоит в том, что используется полупроводниковый лазер, запуск которого проводится через блок кодировки сигнала. Блок кодировки сигнала обеспечивает защиту устройства от несанкционированного инициирования взрыва. Блок питания лазерной системы обеспечивает работу полупроводникового лазера. Поток мощного импульсного лазерного излучения фокусируется оптической системой и поступает на устройство передачи энергии к детонатору или пиропатрону. Через входной участок оптоэлектронной системы излучение поступает в оптоволокно и достигает входного фокусирующего участка. Детонация воспламеняющегося вещества с повышенной чувствительностью к лазерному излучению, инициируется сфокусированным потоком излучения в корпусе детонатора или пиропатрона.As a prototype of the proposed model, the device of laser initiation and detonation [2] was chosen, the operation of which is as follows. It includes a laser system power supply, a focusing optical system, and a device for transmitting laser radiation energy to the detonator. Its difference from previously known devices is that it uses a semiconductor laser, the launch of which is carried out through the signal encoding unit. The signal encoding unit protects the device from unauthorized initiation of an explosion. The power supply of the laser system provides a semiconductor laser. The flow of high-power pulsed laser radiation is focused by the optical system and fed to the energy transfer device to the detonator or squib. Through the input section of the optoelectronic system, the radiation enters the optical fiber and reaches the input focusing section. Detonation of a flammable substance with increased sensitivity to laser radiation is initiated by a focused radiation flux in the detonator or pyro cartridge case.
Однако данное устройство для инициирования детонации взрывчатого вещества излучением использует дорогостоящий мощный импульсный полупроводниковый лазер. Поток лазерного излучения проходит через одноразовую в использовании оптическую систему и оптоволокно с большой потерей величины мощности. Фокусировка излучения внутри детонатора или пиропатрона проводится с незначительной точностью фиксации фокального положения относительно поверхности вещества повышенной чувствительности к лазерному излучению.However, this device uses an expensive high-power pulsed semiconductor laser to initiate detonation of explosive radiation. The laser flux passes through a disposable optical system and fiber with a large loss of power. The radiation is focused inside the detonator or the squib with an insignificant accuracy in fixing the focal position relative to the surface of a substance of increased sensitivity to laser radiation.
Техническим результатом является снижение потерь энергии лазерного излучения для инициирования горения и детонации взрывчатых веществ, снижение себестоимости изготовления взрывного устройства при использовании маломощных полупроводниковых лазеров и устранении оптических элементов, упрощение эксплуатации.The technical result is to reduce the energy loss of laser radiation to initiate the combustion and detonation of explosives, reduce the cost of manufacturing an explosive device when using low-power semiconductor lasers and eliminate optical elements, simplifying operation.
Технический результат достигается тем, что схема устройства лазерного инициирования горения и детонации взрывчатых веществ имеет вид, представленный на рисунке 1.The technical result is achieved by the fact that the scheme of the device for laser initiation of combustion and detonation of explosives has the form shown in Figure 1.
Оно содержит: 1 - блок питания полупроводникового лазера, запуск которого проводится через блок кодировки сигнала, 2 - полупроводниковый лазер со встроенным оптоволокном 3, обеспечивающим передачу излучения удельной мощности незначительной удельной величины (10…50 Вт/см2), 4 - комбинированную оптическую розетку, передающую поток излучения в отрезок оптоволокна 5 с повышенной удельной мощностью (100…500 Вт/см2), 6 - гильзу, в которую помещены детонирующие 7 и легко воспламеняющиеся 8 вещества, 9 - амортизатор, обеспечивающий точность фиксации оптоволокна повышенной удельной мощности без зазора перпендикулярно поверхности легко воспламеняющегося вещества.It contains: 1 - a power supply unit of a semiconductor laser, which is launched through a signal encoding unit, 2 - a semiconductor laser with integrated optical fiber 3, which provides transmission of specific power radiation of a small specific value (10 ... 50 W / cm 2 ), 4 - a combined optical socket transmitting the radiation flux to a segment of optical fiber 5 with increased specific power (100 ... 500 W / cm 2 ), 6 - a sleeve in which detonating 7 and highly flammable 8 substances are placed, 9 - a shock absorber, which ensures the accuracy of wholesale fixation fiber of increased specific power without a gap perpendicular to the surface of a highly flammable substance.
Предлагаемое устройство для уменьшения потерь излучения при передаче его на значительные расстояния (свыше 30…50 м) встроен отрезок оптоволокна с потребляемой мощностью незначительной величины (10…50 Вт/см2), а для инициирования горения и детонации без использования оптических систем последующий участок передачи потока излучения в оптоволокно с повышенной удельной мощностью (100…500 Вт/см2) выполнен через комбинированную оптическую розетку.The proposed device for reducing radiation losses when transmitting it over considerable distances (over 30 ... 50 m) has a built-in segment of optical fiber with a negligible power consumption (10 ... 50 W / cm 2 ), and for initiating combustion and detonation without using optical systems, a subsequent transmission section radiation flux into an optical fiber with an increased specific power (100 ... 500 W / cm 2 ) is made through a combined optical outlet.
Устройство лазерного инициирования горения и детонации взрывчатых веществ работает следующим образом. С использованием блока питания 1, содержащего блок кодировки сигнала включается полупроводниковый лазер 2 малой мощности (1…5 Вт) со встроенным оптоволокном 3. Оптоволокно многоразового использования обеспечивает передачу излучения удельной мощности незначительной относительной удельной величины (10…50 Вт/см2) на значительные расстояния (свыше 30…50 м) при его несущественных потерях (2…3%). Комбинированная оптическая розетка 4 позволяет передать поток излучения в отрезок оптоволокна, меньшего диаметра 5 при потере мощности 3…5%. Обеспечивается передача излучения с увеличением удельной мощности на выходе из оптоволокна до величины 100…400 Вт/см2. Данное значение достаточно для инициирования горения и детонации легковоспламеняющегося вещества 8. Его инициирование приводит к взрыву вещества 7, помещенного в гильзу 6. Амортизатор 9 обеспечивает точность фиксации оптоволокна 5 повышенной удельной мощности без зазора перпендикулярно поверхности легко воспламеняющегося вещества 8. В этом случае снижается себестоимость устройства из-за отсутствия необходимости использования фокусирующих элементов. При повторном лазерном инициировании горения и детонации взрывчатого вещества подлежит замене с низкой трудоемкостью отрезок оптоволокна с повышенной удельной мощностью 5 и оптический детонатор, помещенный в гильзу 6. Предлагаемое устройство с использованием встроенного оптического волокна с незначительной мощностью позволяет уменьшить потери используемой мощности лазерного излучения на величину 40…50%.The device for laser initiation of combustion and detonation of explosives works as follows. Using a power supply unit 1 containing a signal encoding unit, a low-power semiconductor laser 2 (1 ... 5 W) with built-in optical fiber 3 is switched on. Refillable optical fiber provides transmission of specific power radiation of a small relative specific value (10 ... 50 W / cm 2 ) to significant distances (over 30 ... 50 m) with insignificant losses (2 ... 3%). Combined optical socket 4 allows you to transfer the radiation flux into a segment of optical fiber of smaller diameter 5 with a power loss of 3 ... 5%. Transmission of radiation is provided with an increase in the specific power at the exit from the optical fiber to a value of 100 ... 400 W / cm 2 . This value is sufficient to initiate the combustion and detonation of a flammable substance 8. Its initiation leads to the explosion of a substance 7 placed in a sleeve 6. The shock absorber 9 provides accurate fixation of the optical fiber 5 with increased specific power without a gap perpendicular to the surface of a highly flammable substance 8. In this case, the cost of the device is reduced due to the lack of the need for focusing elements. When laser initiation of burning and detonation of an explosive is repeated, a fiber section with an increased specific power of 5 and an optical detonator placed in a sleeve 6 must be replaced with low labor intensity. The proposed device using an integrated optical fiber with low power can reduce the loss of used laser radiation power by 40 …fifty%.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫBIBLIOGRAPHY
1. А.Н.Бондаренко. Устройство для передачи лазерных импульсов к оптическим детонаторам [Текст] / Бондаренко А.Н., Шевкун Е.Б., Мирошников В.И. Леоненко Н.А. Заявка на изобретение №35108574, МПК F42B 3/02. 25.05.1995 - 6 с.1. A.N. Bondarenko. A device for transmitting laser pulses to optical detonators [Text] / Bondarenko AN, Shevkun EB, Miroshnikov VI Leonenko N.A. Application for invention No. 35108574, IPC F42B 3/02. 05/25/1995 - 6 s.
2. Н.И.Лаптев. Устройство для лазерного инициирования горения и детонации взрывчатых веществ [Текст] / Лаптев Н.И., Мордасов В.И., Пойлов В.В., Хайрутдинов М.Р. Описание к патенту №2008147588, МПК F42B 3/02, F42D 1/04. 02.12.08 - 3 с.2. N.I. Laptev. Device for laser initiation of combustion and detonation of explosives [Text] / Laptev NI, Mordasov VI, Poylov VV, Khayrutdinov MR Description to patent No. 2008147588, IPC F42B 3/02, F42D 1/04. 12/02/08 - 3 s.
Прототип:Prototype:
Н.И.Лаптев Устройство для лазерного инициирования горения и детонации взрывчатых веществ [Текст]/ Лаптев Н.И., Мордасов В.И., Пойлов В.В., Галимова Г.А. Описание к патенту №2008147593, МПК МПК F42B 3/02, F42D 1/04, 02.12.08 - 3 с.N.I. Laptev Device for laser initiation of combustion and detonation of explosives [Text] / Laptev N.I., Mordasov V.I., Poylov V.V., Galimova G.A. Description to patent No. 2008147593, IPC IPC F42B 3/02, F42D 1/04, 12/02/08 - 3 s.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011153271/03U RU116217U1 (en) | 2011-12-26 | 2011-12-26 | DEVICE FOR LASER INITIATION OF COMBUSTION AND KNOCKING |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011153271/03U RU116217U1 (en) | 2011-12-26 | 2011-12-26 | DEVICE FOR LASER INITIATION OF COMBUSTION AND KNOCKING |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU116217U1 true RU116217U1 (en) | 2012-05-20 |
Family
ID=46231136
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011153271/03U RU116217U1 (en) | 2011-12-26 | 2011-12-26 | DEVICE FOR LASER INITIATION OF COMBUSTION AND KNOCKING |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU116217U1 (en) |
-
2011
- 2011-12-26 RU RU2011153271/03U patent/RU116217U1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3618526A (en) | Pyrotechnic pumped laser for remote ordnance initiation system | |
CN101463790A (en) | Laser-ignition unit | |
NO301739B1 (en) | Device for ignition of pyrotechnic material | |
RU116217U1 (en) | DEVICE FOR LASER INITIATION OF COMBUSTION AND KNOCKING | |
RU133276U1 (en) | DEVICE FOR LASER INITIATION OF DETONATION | |
CN205049056U (en) | Laser ignition with photoswitch | |
US5191167A (en) | Multi-point fiber optic igniter | |
PE20230903A1 (en) | SYSTEMS, APPARATUS, DEVICES AND METHODS FOR STARTING OR DETONATING TERTIARY EXPLOSIVE MEANS BY MEANS OF PHOTONIC ENERGY | |
RU154277U1 (en) | BOILER STOVE IGNITION DEVICE | |
RU118736U1 (en) | DEVICE FOR REDUCING THE VALUE OF CRITICAL VOLUME AND ENERGY DENSITY OF LASER RADIATION INITIATION OF EXPLOSIVES | |
RU2358365C1 (en) | Portable multicoloured pulse-periodic fibre laser emitter with pyrotechnic pumping | |
RU2089843C1 (en) | Device for transmission of laser pulses to optical detonators | |
CN109916234A (en) | A kind of oscillatory type cable de-icing device | |
CN109916231A (en) | A kind of initiating device for fixed point laser telecontrol | |
JP5862129B2 (en) | Laser ignition igniter | |
CN104121134A (en) | Galvanometer type laser ignition device and working method | |
CN204003231U (en) | Engine laser ignition device | |
RU83324U1 (en) | DEVICE FOR LASER INITIATION OF COMBUSTION AND DETONATION OF EXPLOSIVES | |
RU2544300C1 (en) | Reusable portable self-contained pulsed solid laser | |
RU2667838C1 (en) | Aircraft | |
RU2701079C1 (en) | Aircraft | |
RU2086898C1 (en) | Explosive device | |
RU2011100423A (en) | EXPLOSION DEVICE - Shell | |
ES2656689T3 (en) | Enhanced Opto-Technical Initiator | |
CN109900161A (en) | A kind of underwater explosion object disposal plant |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20131227 |