RU2592014C2

RU2592014C2 - Laser initiation means

Info

Publication number: RU2592014C2
Application number: RU2014150593/02A
Authority: RU
Inventors: Сергей Валентинович Баталов; Иван Юрьевич Сургутский; Игорь Владимирович Овчаров
Priority date: 2014-12-12
Filing date: 2014-12-12
Publication date: 2016-07-20
Also published as: RU2014150593A

Abstract

FIELD: blasting.

SUBSTANCE: invention relates to laser initiation means manufactured with use of secondary explosives. Laser initiation means includes a set coaxially installed in body 1 radiation source 2, explosive charge, optical support 3 disposed between radiation source 2 and explosive charge, gradient optical lens 4 disposed between radiation source 2 and optical support 3 made of optically transparent ceramics. Explosive charge is configured in form of batches of initiator 5 and outlet 6, thus initiating linkage 5 is in form of a thin high density superfine charge of a secondary explosive and is located between optical support 3 and output linkage 6, and output linkage 6 is made of a secondary explosive or pyrotechnic composition.

EFFECT: higher efficiency, faster operation and reliability of laser initiation means.

2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области безопасных средств взрывания, а именно лазерных средств инициирования с использованием вторичных взрывчатых веществ (ВВ).The invention relates to the field of safe explosive means, namely laser means of initiation using secondary explosives (BB).

Известно «Оптическое устройство для воспламенения пиротехнического заряда», описанное в патенте США №6539868, опубл. 01.04.2003 г., содержащее корпус с втулкой с закрепленным в ней оптическим волокном, подключенным к источнику лазерного излучения, переходник с прессованной навеской из пиротехнического состава (ПТС) и оптическую вставку. Основным недостатком данного устройства является контактирование пиротехнического заряда с поверхностью оптической вставки, что может привести к ее повреждению.Known "Optical device for igniting a pyrotechnic charge" described in US patent No. 6539868, publ. 04/01/2003, containing a housing with a sleeve with an optical fiber fixed in it, connected to a laser radiation source, an adapter with a pressed hinge made of pyrotechnic composition (PTS) and an optical insert. The main disadvantage of this device is the contacting of the pyrotechnic charge with the surface of the optical insert, which can lead to damage.

Наиболее близким и выбранным в качестве прототипа является «Детонатор на основе светочувствительного взрывчатого вещества», описанный в патенте РФ №2427786, опубл. 27.08.2011 г., содержащий источник излучения, корпус, заряд ВВ, оптический подпор, установленный соосно между источником излучения и зарядом ВВ.The closest and selected as a prototype is "Detonator based on a photosensitive explosive," described in RF patent No. 2427786, publ. 08/27/2011, containing the radiation source, the housing, the explosive charge, an optical mount mounted coaxially between the radiation source and the explosive charge.

К недостаткам данного устройства следует отнести отсутствие возможности фокусировки инициирующего излучения для изменения плотности мощности, большие массогабаритные характеристики.The disadvantages of this device include the lack of focusing of the initiating radiation to change the power density, large weight and size characteristics.

Технической задачей изобретения является усовершенствование конструкции лазерного средства инициирования для увеличения его эффективности, быстродействия и надежности.An object of the invention is to improve the design of the laser means of initiation to increase its efficiency, speed and reliability.

Технический результат заключается в том, что удалось повысить надежность устройства, исключив повреждение градиентной оптической линзы за счет установленного между ней и зарядом ВВ оптического подпора из оптически прозрачной керамики в инфракрасном диапазоне; повысить быстродействие за счет образования высокоскоростного процесса дефлаграционного превращения, быстро трансформирующегося в детонацию благодаря выполнению заряда ВВ в виде навесок инициирующей и выходной; за счет тонкослойного высокоплотного высокодисперсного заряда ВВ, примыкающего к оптической вставке, удалось повысить чувствительность к лазерному излучению, исключив фазу конвективного горения.The technical result consists in the fact that it was possible to increase the reliability of the device by eliminating damage to the gradient optical lens due to the optical support installed between it and the explosive charge from optically transparent ceramics in the infrared range; to increase speed due to the formation of a high-speed process of deflagration transformation, quickly transforming into detonation due to the explosive charge in the form of initiating and output weights; Due to the thin-layer high-density highly dispersed explosive charge adjacent to the optical insert, it was possible to increase the sensitivity to laser radiation, excluding the phase of convective combustion.

Для достижения технического результата предлагаемое лазерное средство инициирования, содержащее установленные соосно в корпусе источник излучения, корпус, заряд ВВ, оптический подпор, установленный соосно между источником излучения и зарядом ВВ, согласно изобретению снабжено градиентной оптической линзой, расположенной между источником излучения и оптическим подпором, выполненным из оптически прозрачной керамики, заряд ВВ выполнен в виде навесок, не менее двух, инициирующей и выходной, при этом инициирующая навеска выполнена в виде тонкослойного высокоплотного высокодисперсного заряда из вторичного ВВ и расположена между оптическим подпором и выходной навеской, а выходная навеска выполнена из вторичного ВВ или ПТС.To achieve a technical result, the proposed laser initiation means, comprising a radiation source mounted coaxially in the housing, a housing, an explosive charge, an optical mount mounted coaxially between the radiation source and an explosive charge, according to the invention is provided with a gradient optical lens located between the radiation source and the optical support made made of optically transparent ceramics, the explosive charge is made in the form of at least two hinges, initiating and output, while the initiating hitch is made in onkosloynogo high density finely divided charge of a secondary explosive and is disposed between the optical output and overpressure linkage and linkage output is made from the secondary explosive, or TCP.

Кроме того, оптический подпор выполнен из оптически прозрачной керамики в инфракрасном диапазоне.In addition, the optical head is made of optically transparent ceramic in the infrared range.

Наличие в заявляемом изобретении признаков, отличающих его от прототипа, позволяет считать его соответствующим условию «новизна».The presence in the claimed invention features that distinguish it from the prototype, allows us to consider it appropriate to the condition of "novelty."

Новые признаки (устройство снабжено градиентной оптической линзой, расположенной между источником излучения и оптическим подпором, выполненным из оптически прозрачной керамики, заряд ВВ выполнен в виде навесок, не менее двух, инициирующей и выходной, при этом инициирующая навеска выполнена в виде тонкослойного высокоплотного высокодисперсного заряда из вторичного ВВ и расположена между оптическим подпором и выходной навеской, а выходная навеска выполнена из вторичного ВВ или ПТС) не выявлены в технических решениях аналогичного назначения. На этом основании можно сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения условию «изобретательский уровень».New features (the device is equipped with a gradient optical lens located between the radiation source and the optical support made of optically transparent ceramics, the explosive charge is made in the form of at least two attachments, initiating and output, while the initiating attachment is made in the form of a thin-layer high-density highly dispersed charge from secondary explosive and is located between the optical mount and the output hitch, and the output hitch is made of a secondary explosive or PTS) are not identified in technical solutions of a similar designation eniya. On this basis, we can conclude that the claimed invention meets the condition of "inventive step".

На чертеже представлен общий вид лазерного средства инициирования и введены следующие обозначения:The drawing shows a General view of the laser means of initiation and introduced the following notation:

1 - корпус лазерного средства инициирования;1 - the body of the laser means of initiation;

2 - источник излучения;2 - radiation source;

3 - градиентная оптическая линза;3 - gradient optical lens;

4 - оптический подпор;4 - optical support;

5 - инициирующая навеска;5 - initiating hitch;

6 - выходная навеска.6 - output hitch.

Лазерное средство инициирования (фиг. 1) содержит установленные соосно в корпусе 1 источник излучения 2 (лазерный диод), градиентную оптическую линзу 3, размещенную между источником излучения 2 и оптическим подпором 4, оптический подпор 4, выполненный из оптически прозрачной керамики (например, окиси магния), заряд ВВ, выполненный в виде набора навесок: инициирующей 5 и выходной 6, причем инициирующая навеска 5 выполнена из тонкослойного высокоплотного высокодисперсного вторичного ВВ, а выходная навеска 6 выполнена из вторичного ВВ (ПТС).The laser initiating means (Fig. 1) contains a radiation source 2 (laser diode) mounted coaxially in the housing 1, a gradient optical lens 3 located between the radiation source 2 and the optical support 4, an optical support 4 made of optically transparent ceramics (for example, oxide magnesium), explosive charge made in the form of a set of hinges: initiating 5 and output 6, and the initiating hitch 5 is made of a thin-layer high-density highly dispersed secondary explosive, and the output hitch 6 is made of secondary explosive (PTS).

Работа лазерного средства инициирования осуществляется следующим образом. При подаче напряжения на источник излучения 2 излучение передается через градиентную оптическую линзу 3, через оптический подпор 4, фокусируется на поверхности тонкослойного высокоплотного высокодисперсного заряда инициирующей навески 5 из вторичного ВВ (например, НКТ), что приводит к его инициированию. В результате в инициирующей навеске 5 из вторичного ВВ, минуя стадию конвективного горения, развивается высокоскоростной процесс дефлаграционного (взрывного) превращения, быстро трансформирующийся в детонацию. Инициирующая навеска 5 из вторичного ВВ инициирует процесс горения или детонации выходной навески 6 из ПТС (например, состав КБ) или вторичного ВВ (например, ТЭН марки Б), что обеспечивает формирование на выходе импульса с требуемыми характеристиками.The operation of the laser means of initiation is as follows. When voltage is applied to the radiation source 2, the radiation is transmitted through a gradient optical lens 3, through an optical support 4, and is focused on the surface of a thin-layer high-density highly dispersed charge of an initiating sample 5 from a secondary explosive (e.g., tubing), which leads to its initiation. As a result, in the initiating sample 5 of the secondary explosive, bypassing the convective combustion stage, a high-speed process of deflagration (explosive) transformation develops, which quickly transforms into detonation. The initiating hitch 5 from the secondary explosive initiates the combustion or detonation process of the output hitch 6 from the PTS (for example, the composition of the design bureau) or the secondary explosive (for example, heater B of brand B), which ensures the formation of an output pulse with the required characteristics.

Использование данного изобретения позволит повысить эффективность задействования, надежность и быстродействие лазерного средства инициирования, стойкость к внешним механическим воздействиям.The use of this invention will improve the efficiency of activation, reliability and speed of the laser means of initiation, resistance to external mechanical stress.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании изобретения следующей совокупности условий:Thus, the above information indicates that when using the invention the following set of conditions:

- в лазерном средстве инициирования, улучшены эксплуатационные характеристики, а именно эффективность, надежность, безопасность и быстродействие срабатывания средства инициирования;- in the laser means of initiation, improved operational characteristics, namely the efficiency, reliability, safety and speed of response of the means of initiation;

- для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью выше описанных конструктивных решений, а именно получено лазерное средство инициирования с улучшенными характеристиками за счет отсутствия контакта инициирующей навески ВВ с градиентной оптической линзой благодаря оптическому подпору (из прозрачной керамики) и наличию тонкослойного высокоплотного высокодисперсного заряда вторичного ВВ;- for the claimed invention in the form described in the claims, the possibility of its implementation using the above-described structural solutions is confirmed, namely, a laser means of initiation with improved characteristics due to the absence of contact of the initiating sample of the explosive with a gradient optical lens due to optical backing ( from transparent ceramics) and the presence of a thin-layer high-density highly dispersed charge of a secondary explosive;

- лазерное средство инициирования, воплощенное в заявленном изобретении, при его осуществлении способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем достигаемого технического результата.- laser means of initiation embodied in the claimed invention, when implemented, is able to ensure the achievement of the perceived by the applicant achieved technical result.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «промышленная применимость».Therefore, the claimed invention meets the condition of "industrial applicability".

Claims

1. Laser initiation means, comprising a radiation source mounted coaxially in the housing, a charge BB, an optical support located between the radiation source and a charge BB, characterized in that it is provided with a gradient optical lens located between the radiation source and the optical support made of optically transparent ceramics, the explosive charge is made in the form of at least two hinges, an initiating and an output, while the initiating hitch is made in the form of a thin-layer high-density highly dispersed charge from a secondary th BB and is located between the optical mount and the output hitch, and the output hitch is made of secondary BB or PTS.

2. The laser means of initiation under item 1, characterized in that the optical support is made of optically transparent ceramics in the infrared range.