Лазерное средство инициирования

Изобретение относится к лазерным средствам инициирования, изготовленным с использованием вторичных взрывчатых веществ (ВВ). Лазерное средство инициирования содержит установленные соосно в корпусе 1 источник излучения 2, заряд ВВ, оптический подпор 3, размещенный между источником излучения 2 и зарядом ВВ, градиентную оптическую линзу 4, расположенную между источником излучения 2 и оптическим подпором 3, выполненным из оптически прозрачной керамики. Заряд ВВ выполнен в виде навесок инициирующей 5 и выходной 6, при этом инициирующая навеска 5 выполнена в виде тонкослойного высокоплотного высокодисперсного заряда из вторичного ВВ и расположена между оптическим подпором 3 и выходной навеской 6, а выходная навеска 6 выполнена из вторичного ВВ или пиротехнического состава (ПТС). Обеспечивается повышение эффективности, быстродействия и надежности лазерного средства инициирования. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области безопасных средств взрывания, а именно лазерных средств инициирования с использованием вторичных взрывчатых веществ (ВВ).

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.

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.

К недостаткам данного устройства следует отнести отсутствие возможности фокусировки инициирующего излучения для изменения плотности мощности, большие массогабаритные характеристики.

Технической задачей изобретения является усовершенствование конструкции лазерного средства инициирования для увеличения его эффективности, быстродействия и надежности.

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.

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.

Кроме того, оптический подпор выполнен из оптически прозрачной керамики в инфракрасном диапазоне.

Наличие в заявляемом изобретении признаков, отличающих его от прототипа, позволяет считать его соответствующим условию «новизна».

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».

На чертеже представлен общий вид лазерного средства инициирования и введены следующие обозначения:

1 - корпус лазерного средства инициирования;

2 - источник излучения;

3 - градиентная оптическая линза;

4 - оптический подпор;

5 - инициирующая навеска;

6 - выходная навеска.

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).

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.

Использование данного изобретения позволит повысить эффективность задействования, надежность и быстродействие лазерного средства инициирования, стойкость к внешним механическим воздействиям.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании изобретения следующей совокупности условий:

- в лазерном средстве инициирования, улучшены эксплуатационные характеристики, а именно эффективность, надежность, безопасность и быстродействие срабатывания средства инициирования;

- 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;

- лазерное средство инициирования, воплощенное в заявленном изобретении, при его осуществлении способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем достигаемого технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «промышленная применимость».

1. Лазерное средство инициирования, содержащее установленные соосно в корпусе источник излучения, заряд BB, оптический подпор, размещенный между источником излучения и зарядом BB, отличающееся тем, что оно 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 BB и расположена между оптическим подпором и выходной навеской, а выходная навеска выполнена из вторичного BB или ПТС.

2. Лазерное средство инициирования по п. 1, отличающееся тем, что оптический подпор выполнен из оптически прозрачной керамики в инфракрасном диапазоне.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области взрывных устройств и может быть использовано для изготовления детонаторов на основе светочувствительных ВВ. .

Изобретение относится к горному производству, а именно к технологии ведения буровзрывных работ и способам инициирования зарядов взрывчатых веществ. .

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при взрывной отбойке горных пород на карьерах и ведении взрывных работ в стесненных условиях. .

Изобретение относится к способу подрыва промышленных взрывчатых веществ (ВВ) с использованием оптических и электрических средств инициирования и может быть использовано в различных отраслях промышленности, применяющих ВВ.

Изобретение относится к использованию энергии взрыва в народном хозяйстве и может быть применено в горном деле, строительстве, взрывообработке металлов и т.д. .
Наверх