RU133276U1 - DEVICE FOR LASER INITIATION OF DETONATION - Google Patents

DEVICE FOR LASER INITIATION OF DETONATION Download PDF

Info

Publication number
RU133276U1
RU133276U1 RU2012126533/03U RU2012126533U RU133276U1 RU 133276 U1 RU133276 U1 RU 133276U1 RU 2012126533/03 U RU2012126533/03 U RU 2012126533/03U RU 2012126533 U RU2012126533 U RU 2012126533U RU 133276 U1 RU133276 U1 RU 133276U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
initiated
optical fiber
substance
laser
semiconductor laser
Prior art date
Application number
RU2012126533/03U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Илларионович Лаптев
Василий Иванович Мордасов
Вениамин Валентинович Пойлов
Надежда Александровна Сазонникова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный технический университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный технический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный технический университет"
Priority to RU2012126533/03U priority Critical patent/RU133276U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU133276U1 publication Critical patent/RU133276U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Laser Surgery Devices (AREA)

Abstract

Устройство лазерного инициирования детонации, содержащее блок питания полупроводникового лазера, полупроводниковый лазер со встроенным оптоволокном, конец оптоволокна соприкасается торцем с поверхностью инициируемой части заряда, гильзу, в которую помещены основное бризантное взрывчатое вещество и легко инициируемое вещество, амортизатор оптоволокна повышенной плотности мощности без зазора с инициируемым зарядом, отличающееся тем, что легко инициируемое вещество выполнено из комплексных соединений тяжелых металлов: «НКТ», «ЦИРКОН» или ТЭН с добавлением 2,5% графита, а основное бризантное вещество выполнено из ТЭНа или ГЕКСОГЕНа при относительной плотности 0,75…0,78.A detonation laser initiation device containing a semiconductor laser power supply unit, a semiconductor laser with an integrated optical fiber, the end of the optical fiber is in contact with the surface of the initiated part of the charge, a sleeve in which the main blasting explosive and easily initiated substance are placed, the high-density optical fiber shock absorber without a gap with the initiated charge, characterized in that the easily initiated substance is made of complex compounds of heavy metals: "tubing", "CIRCO N ”or TEN with the addition of 2.5% graphite, and the main blasting substance is made of TEN or HEXOGEN at a relative density of 0.75 ... 0.78.

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 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, a laser detonation initiation device was selected [2], 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 иницирования детонации взрывчатых высокоэнергетических веществ (ТЭНа, ГЕКСОГЕНа и др.), 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 detonation of explosive high-energy substances (PETN, HEXOGEN, etc.), 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 иницирования детонации взрывчатых веществ имеет вид, представленный на рисунке 1.The technical result is achieved in that the scheme of the device for laser initiation of 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 на расстояние 30…50 м плотностью мощности (10…50 Вт/см2), 4 - комбинированную оптическую розетку, передающую поток излучения в отрезок оптоволокна 5 с плотностью мощности (100…500 Вт/см2), конец оптоволокна соприкасается торцем с поверхностью инициируемой части заряда, 6 - гильзу, в которую помещены инициируемое 7, 8 - основное бризантное взрывчатое вещество и легко инициируемое 9 вещества, 10 - амортизатор, обеспечивающий точность фиксации оптоволокна повышенной плотности мощности без зазора.It contains: 1 - a power supply unit of a semiconductor laser, the launch of which is carried out through a signal coding unit, 2 - a semiconductor laser with an integrated optical fiber 3, which provides radiation transmission at a distance of 30 ... 50 m with a power density (10 ... 50 W / cm 2 ), 4 - combined optical outlet, which transfers the radiation flux to a segment of optical fiber 5 with a power density (100 ... 500 W / cm 2 ), the end of the optical fiber is in contact with the surface of the initiated part of the charge, 6 - the sleeve, which contains the initiated 7, 8 - the main blast explosive this substance and easily initiated 9 substances, 10 - a shock absorber, which ensures the accuracy of fixation of an optical fiber with an increased power density without a gap.

Легко инициируемое вещество выполнено из комплексных соединений тяжелых металлов, например, «НКТ», «ЦИРКОН» или ТЭНа с добавлением 2,5% графита, а основное бризантное вещество выполнено из ТЭНа или ГЕКСОГЕНа при относительной плотности 0,75…0,78.Easily initiated substance is made from complex compounds of heavy metals, for example, "tubing", "ZIRCON" or TENA with the addition of 2.5% graphite, and the main blasting substance is made from TENA or HEXOGEN at a relative density of 0.75 ... 0.78.

Техническим результатом наличия добавки графита является снижение потерь энергии лазерного излучения при воспламенении данных комплексных соединений за счет снижения их отражательных характеристик.The technical result of the presence of graphite additive is to reduce the energy loss of laser radiation upon ignition of these complex compounds by reducing their reflective characteristics.

Комплексные соединения тяжелых металлов имеют, следующие виды [3]:Complex compounds of heavy metals have the following types [3]:

ТЭН -TEN - пентаэритриттетранитрат;pentaerythritol tetranitrate; ГЕКСОГЕН -HEXOGEN - циклотриметилентринитрамин;cyclotrimethylene trinitramine; «НКТ» -"NKT" - перхлорат (3-нитротетразолато-N2)пентаминокобальта (III),pentaminocobalt (III) perchlorate (3-nitrotetrazolato-N 2 ), «ЦИРКОН» -ZIRCON - перхлорат (V) - гидразинотетразолкадмия (II)perchlorate (V) - hydrazinotetrazolcadmium (II)

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫBIBLIOGRAPHY

1. Таржанов, В.И. Предвзрывные явления при быстром инициировании бризантных взрывчатых веществ [Текст] / В.И. Таржанов // Физика горения и взрыва, 2003, №3. С.10-12.1. Tarzhanov, V.I. Pre-explosive phenomena during the rapid initiation of blasting explosives [Text] / V.I. Tarzhanov // Physics of Combustion and Explosion, 2003, No. 3. S.10-12.

2. Ципилев, В.П. Стенд для исследования кинетики взрывного разложения конденсированных сред при воздействии импульсов лазерного излучения [Текст] / В.П. Ципилав // Техническая наука. Томский политехнический университет. Томск, 2000. С.99-103.2. Tsipilev, V.P. A stand for studying the kinetics of explosive decomposition of condensed matter under the influence of pulses of laser radiation [Text] / V.P. Tsipilav // Technical science. Tomsk Polytechnic University. Tomsk, 2000.S.99-103.

3. Илюшин М.А., Целинский И.В., Смирнов А.В., Бачрина И.В. Энергоемкие комплексы как взрывчатые вещества для средств инициирования. Сборник трудов Санкт-Петербургского государственного технологического института. Санкт-Петербург, 2009-С65-81.3. Ilyushin M.A., Tselinsky I.V., Smirnov A.V., Bachrina I.V. Energy-intensive complexes as explosives for means of initiation. Proceedings of the St. Petersburg State Technological Institute. St. Petersburg, 2009-S65-81.

Прототип:Prototype:

4. Ципилев, В.П. Стенд для исследования-, кинетики взрывного разложения конденсированных сред при воздействии импульсов лазерного излучения [Текст] / В.П. Ципилев // Техническая наука. Томский политехнический университет. Томск, 2000. С.99-103.4. Tsipilev, V.P. Stand for research-, kinetics of explosive decomposition of condensed matter under the influence of pulses of laser radiation [Text] / V.P. Tsipilev // Technical science. Tomsk Polytechnic University. Tomsk, 2000.S.99-103.

Claims (1)

Устройство лазерного инициирования детонации, содержащее блок питания полупроводникового лазера, полупроводниковый лазер со встроенным оптоволокном, конец оптоволокна соприкасается торцем с поверхностью инициируемой части заряда, гильзу, в которую помещены основное бризантное взрывчатое вещество и легко инициируемое вещество, амортизатор оптоволокна повышенной плотности мощности без зазора с инициируемым зарядом, отличающееся тем, что легко инициируемое вещество выполнено из комплексных соединений тяжелых металлов: «НКТ», «ЦИРКОН» или ТЭН с добавлением 2,5% графита, а основное бризантное вещество выполнено из ТЭНа или ГЕКСОГЕНа при относительной плотности 0,75…0,78.
Figure 00000001
A detonation laser initiation device containing a semiconductor laser power supply unit, a semiconductor laser with an integrated optical fiber, the end of the optical fiber is in contact with the surface of the initiated part of the charge, a sleeve in which the main blasting explosive and easily initiated substance are placed, the high-density optical fiber shock absorber without a gap with the initiated charge, characterized in that the easily initiated substance is made of complex compounds of heavy metals: "tubing", "CIRCO N ”or TEN with the addition of 2.5% graphite, and the main blasting substance is made of TEN or HEXOGEN at a relative density of 0.75 ... 0.78.
Figure 00000001
RU2012126533/03U 2012-06-25 2012-06-25 DEVICE FOR LASER INITIATION OF DETONATION RU133276U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012126533/03U RU133276U1 (en) 2012-06-25 2012-06-25 DEVICE FOR LASER INITIATION OF DETONATION

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012126533/03U RU133276U1 (en) 2012-06-25 2012-06-25 DEVICE FOR LASER INITIATION OF DETONATION

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU133276U1 true RU133276U1 (en) 2013-10-10

Family

ID=49303469

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012126533/03U RU133276U1 (en) 2012-06-25 2012-06-25 DEVICE FOR LASER INITIATION OF DETONATION

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU133276U1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2592014C2 (en) * 2014-12-12 2016-07-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Laser initiation means
RU206625U1 (en) * 2021-06-15 2021-09-17 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт химии и механики" (ФГУП "ЦНИИХМ") LASER PYRO ENERGY SENSOR
RU212226U1 (en) * 2021-12-27 2022-07-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д.И. Менделеева) LASER IQUIT

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2592014C2 (en) * 2014-12-12 2016-07-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Laser initiation means
RU206625U1 (en) * 2021-06-15 2021-09-17 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт химии и механики" (ФГУП "ЦНИИХМ") LASER PYRO ENERGY SENSOR
RU212226U1 (en) * 2021-12-27 2022-07-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д.И. Менделеева) LASER IQUIT
RU2781230C1 (en) * 2022-02-16 2022-10-07 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Laser ignitor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2680421C (en) Initiation of explosives materials
US3618526A (en) Pyrotechnic pumped laser for remote ordnance initiation system
CA2798112C (en) Method of blasting
RU133276U1 (en) DEVICE FOR LASER INITIATION OF DETONATION
CN102435109A (en) Laser initiation flyer type initiating explosive-free detonator
US8371224B1 (en) Variable yield device and method of use
US7331268B1 (en) Explosive neutralization method and device
Itouyama et al. Investigation for ignition of ADN-based ionic liquid with visible pulse laser
FI112702B (en) DDT-type laser lighter
US20120006216A1 (en) Acoustic crystal explosives
RU116217U1 (en) DEVICE FOR LASER INITIATION OF COMBUSTION AND KNOCKING
RU2006145281A (en) METHOD FOR IGNITING FUEL MIXTURE IN THE ENGINE COMBUSTION CHAMBER AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
WO2019148203A1 (en) Opto-thermal laser detonator
RU2750750C1 (en) Laser fulminating detonator
RU118736U1 (en) DEVICE FOR REDUCING THE VALUE OF CRITICAL VOLUME AND ENERGY DENSITY OF LASER RADIATION INITIATION OF EXPLOSIVES
Xiao et al. OXIDIZER AND GAS-ENVIRONMENT EFFECTS ON AFTERBURNING REACTIONS AND EXPLOSION PERFORMANCES OF HMX-BASED THERMOBARIC EXPLOSIVES
RU154277U1 (en) BOILER STOVE IGNITION DEVICE
RU83324U1 (en) DEVICE FOR LASER INITIATION OF COMBUSTION AND DETONATION OF EXPLOSIVES
RU2011120993A (en) Ignition Detonation Device for Powder Pressure Generators
RU2089843C1 (en) Device for transmission of laser pulses to optical detonators
RU2086898C1 (en) Explosive device
RU2011100423A (en) EXPLOSION DEVICE - Shell
RU135789U1 (en) EXPLOSIVES LASER INITIATING CAPSULE CAPSULE
RU212226U1 (en) LASER IQUIT
RU2667838C1 (en) Aircraft

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20130916