低温对激光起爆系统能量传输效率的影响（英文）

为了对激光起爆系统(LDI)在低温下的可靠性进行评估,对双路LDI系统及各器件性能开展了温度试验和起爆试验研究。通过激光起爆器感度试验,得到对应20℃和-40℃时0.95置信水平下99.9%发火可靠度的激光能量值分别为0.783mJ和0.747mJ。在-40~20℃,对半导体激光器和光传输系统在低温下的特性进行了研究,分析得到了数值拟合经验公式。通过拟合公式计算得到每路激光起爆器上的发火能量值,进而得到LDI系统的发火裕度大于3。采用低温发火试验,验证了双路激光起爆系统可在低温下正常发火,具有较高的设计裕度。     

掺杂对BNCP半导体激光起爆感度的影响

对激光敏感药剂高氯酸·四氨·双(5-硝基四唑)合钴(Ⅲ)(BNCP)进行掺杂,以半导体激光直接作用药剂的方法,研究了掺杂物的种类、含量和波长对BNCP激光起爆感度影响.结果表明: 在同样的条件下,未掺杂的BNCP在激光器最大功率下都不能发火,而加入适合的掺杂物的种类和含量能够大大提高BNCP半导体激光起爆感度;在635 nm波长下,掺杂物中掺杂酞箐铜能量最低,50%发火阈值达0.24 mJ,平均延期时间2.3 ms;掺杂吸光物C,50%发火阈值达0.57 mJ,平均延期时间5.5 ms;在915 nm波长下,掺杂吸光物C含量为5%时,50%发火阈值最小,为5.06 mJ.     

激光起爆系统可靠性模拟计算

采用计算机模拟对激光起爆系统的可靠性进行了研究.利用开发的系统仿真程序对各部件对系统可靠性的影响进行了分析,并对不同可靠度下所需激光器输出能量进行了模拟计算.结果表明,系统的发火可靠性受激光起爆器的影响最大,其次为连接器,分束器的一致性对系统的可靠性影响相对较小.     

用超级电容器驱动激光起爆BNCP的技术研究

为了研究基于超级电容驱动激光起爆的作用规律,建立了基于超级电容驱动的激光输出时域模型,设计了超级电容驱动激光起爆装置,获得了在不同容值和放电电压下激光的输出波形,测试数据与数值仿真数据基本吻合。利用超级电容驱动激光起爆装置研究了以高氯酸·[四氨·双(5?硝基四唑)]合钴(Ⅲ)(BNCP)为始发药、JH?14为输出装药的激光起爆器起爆规律。结果表明,基于超级电容驱动的激光起爆时间随着放电电压的升高而显著降低,降幅最大达71%,随电容容值的增大略有降低,降幅约32.1%,起爆能量均在0.037～0.057 mJ,起爆能量利用率随放电电压升高、电容值增大而降低,在放电电压13.5 V,电容120 mF的测试条件下,起爆作用时间最快为14.8μs,实现了超级电容驱动激光快速起爆。     

激光（二极管）起爆系统的光内置式检测（BIT）

在一些复杂装置中，人们通常会选用采用了激光二极管的激光起爆系统，这些复杂装置往往会对起爆系统有高可靠性、高安全性、重量轻、体积小、多点输出以及系统通用性好等要求，而且成本要低于以前的高电压系统。采用了激光二极管的激光起爆系统，具备了上面要求的全部特性，新一代系统还增加了高水平的光内置式检测(BIT，Built-in-Test)功能，用来对系统的性能进行验证。本文对作用到激光二极管起爆系统上的发火裕度(firing margin)作了定义，对不同光BIT方法的优缺点作了介绍，说明了不同的方法从不同的方面对系统发火裕度给予的保障。本文作者想要介绍给大家的，是能够确保激光起爆系统具有最大发火裕度的方法。文章对采用的光BIT方法作了附图说明，并提供了几种不同的光BIT方法计算上的系统偏差(computed system variance)。     

降低半导体桥/斯蒂芬酸铅发火能量的技术途径研究

进一步降低半导体桥（SCB）换能元件发火能量是微机电系统（MEMS）引信用微型起爆系统发展的瓶颈技术。通过发火感度试验,获得了减小桥区尺寸、增加V型缺口、适当长宽比、降低药剂粒度等是降低SCB发火能量的有效技术途径。在试验方案范围内获得最小全发火电压3.83 V,发火能量0.073 mJ,最大不发火电流229.88 mA. 分析发火现象和电特性曲线得出：SCB换能元的桥区面积7.65×10² μm²,质量3.55×10^-6 mg,临界发火属于电热发火;桥区面积5.68×10² μm², 质量2.64×10^-6 mg,临界发火属于电爆发火。进一步降低半导体桥（SCB）换能元件发火能量是微机电系统（MEMS）引信用微型起爆系统发展的瓶颈技术。通过发火感度试验,获得了减小桥区尺寸、增加V型缺口、适当长宽比、降低药剂粒度等是降低SCB发火能量的有效技术途径。在试验方案范围内获得最小全发火电压3.83 V,发火能量0.073 mJ,最大不发火电流229.88 mA. 分析发火现象和电特性曲线得出：SCB换能元的桥区面积7.65×10² μm²,质量3.55×10^-6 mg,临界发火属于电热发火;桥区面积5.68×10² μm², 质量2.64×10^-6 mg,临界发火属于电爆发火。     

激光敏感起爆药高氯酸·5-肼基四唑汞的合成和性能

以5,5'-偶氮四唑钠为原料,采用盐酸酸化、乙酸钠重结晶的方法得到了5-肼基四唑中间体,5-肼基四唑再与醋酸汞和高氯酸经过配位反应得到了高氯酸·5-肼基四唑汞(HTMP).利用红外光谱分析仪、能谱分析仪、元素分析仪等表征了其结构,并测定了其热性能.采用兰利法测试了HTMP的激光感度,结果表明,在不掺杂情况下,HTMP 50%发火能量为972 mJ,高氯酸·四氨·双(5-硝基四唑)合钴(Ⅲ)(BNCP)则不发火;当掺杂5%碳黑后,HTMP50%发火能量为2.56 mJ,BNCP为59 mJ.HTMP的机械感度与BNCP相当.     

脉冲半导体激光器的温度补偿

采用温度预补偿模块,使得在-40℃～+60℃的环境温度下,以脉冲方式工作的激光二极管的输出功率(能量)恒定,这种方法适用于半导体激光起爆系统等对输出稳定性要求较高的脉冲半导体激光器的温度补偿.     

MEMS平面微起爆器的原位构筑及性能

设计了一种微机电系统（MEMS）平面微起爆器并对其性能进行了研究。该微起爆器由MEMS微结构换能元和直写起爆装药两部分组成。金属微结构换能元和装药构筑在同一平面上。首先在氮化硅硅片上构造Ni/Cr微结构换能元,然后在微结构换能元的一侧刻蚀微装药腔体,微结构换能元的桥区部分构造在微装药腔体的内部。采用微控直写法,在微装药腔体内部写入一种具有多孔性质的纳米铜墨水前驱体,经过气固原位叠氮化反应后,形成叠氮化铜（Cu（N₃）₂）MEMS起爆器件。该微起爆器平均电阻为4 Ω,作用时间为8.44 μs,50%发火电压为14.29 V,发火能量为0.33 mJ,装药量平均值5.18mg,质量相对标准偏差2.6%。该微起爆器能够起爆六硝基六氮杂异伍兹烷（CL-20）炸药。     

三种爆炸箔桥形状的比较分析

为提高爆炸箔起爆器的能量利用率，本文对其主要影响因素之一爆炸箔桥箔进行了研究，测定了3种不同形状爆炸箔桥箔的爆发电流，并对起爆炸药HNS-IV进行了飞片感度试验。试验结果表明圆形桥箔的爆发电流密度最大，起爆HNS-IV的50%起爆电压最低，爆炸箔起爆器(EFI)选用圆形爆炸箔桥箔可以进一步提高能量利用率，降低发火能量。     

一种适用于激光引信的激光扩束整形光学系统

介绍一种适用于线阵激光器光束扩束整形的光学系统设计方案。内容包括用途简述、研究思路、设计难点、解决方法及仿真测试结果。本光学系统主要用于激光主动探测系统的光源整形发射,运用到光学设计中的非球面、反射、折射、全反射等理论。可实现线阵激光器光束大视野角扩散,光束在视野角内扩散后能量分布按实际需求达到两边高、中间低,弥补使用中边缘视野比中间视野距离目标更远、探测性能降低的实际情况。     

激光引信的目标回波特征仿真

计算机仿真是一种有效的研究回波信号的方法。基于激光引信的近场散射模型，采用波束分割技术和目标二次曲面法，模拟计算了目标回波功率，并定性给出了目标回波信号的波形和幅度随弹目相对位置的变化规律。     

激光引信岀射激光束发散角的测量

激光引信岀射激光束的发散角是激光引信中重要参数,决定着激光引信探测目标的范围,需要准确测量。文中在分析岀射激光束特点的基础上,重点介绍了焦面法测量激光束发散角的原理和装置,提出了几项保证准确测量所需的关键技术,如CCD积分区域的合理选取,背景噪声的去除等。实验得出的测量结果及其不确定度,证明了所用测量方法及技术的可靠准确性。     

散射式激光表面粗糙度测量仪

介绍一种基于激光在粗糙表面散射原理的便携式激光表面粗糙度测量仪。它是以小型的半导本激光器为光源，在光路结构上采用远心光路，并有半散射带法自理经试件微观形貌调制的散射光带，使得测量对试件的放置位置要求低（允许的倾斜度Ｘ向为±２°，Ｙ向为±５°，允许的测量距离偏差为±２ｍｍ），测量范围大，成功地解决了测量准确度高低与测量范围大小相矛盾的粗糙度测量问题。配置附件对有特殊形面的试件和内表面的粗糙度进行测量     

激光点火技术的发展

介绍了激光点火系统的主要构成及研究进展,对激光点火过程及药剂点火特性的各种数 值模拟方法进行了评述,对激光点火装置的应用进行了展望。     

双波长复合激光引信

激光引信在武器飞行弹道中往往受到云雾、高大树木枝叶的干扰,容易使引信误起动.针对这一问题,通过对激光引信所面临的常见干扰如云雾和绿色植被光谱反射特性的分析,利用云雾和绿色植被与目标在光谱反射特性方面的差异,提出在激光引信中选择两个特征波长进行复合探测,依据两种波长激光的反射信号特征差异来鉴别目标和干扰,并从激光引信接收系统分辨率角度,分析了采用0.85μm和3.2μm双波长激光复合探测技术提高引信对弹道环境中主要干扰鉴别能力的技术途径.     

高重频激光对激光导引头的干扰研究

简单介绍了激光制导武器的基本工作原理、导引头的编码体制和抗干扰措施。介绍了有源激光干扰所要具备的必要条件。针对试验现象,分析了高重频激光对不同编码体制的激光导引头的干扰机理。     

激光工艺参数对NiCoCrAlYSi熔覆层微观组织及性能的影响

采用激光熔覆技术在Ni625高温合金表面制备NiCoCrAlYSi涂层,研究激光功率和扫描速度对NiCoCrAlYSi熔覆层冶金质量及微观组织的影响。通过测试熔覆层显微硬度及摩擦磨损性能,建立激光熔覆工艺参数、微观组织与熔覆层性能之间的关系。结果表明：随着激光输入能量从36 J/mm²升高至73.3 J/mm²,熔覆层厚度从534 μm增加到1 535 μm,表面气孔率从0.07%增大到0.65%,以及平均气孔尺寸从0.23 μm增大到1.33 μm,且熔覆层微观组织发生粗化,熔覆层表面气孔率的增大及组织粗化导致其显微硬度和耐磨性逐渐降低;当激光输入能量比为36 J/mm²时,熔覆层组织致密性最高、晶粒尺寸最细小,且内部分布有大量的位错及位错墙结构,此时熔覆层硬度及耐磨性也最佳。     

激光能量密度对激光熔覆NiCoCrAlY涂层组织与性能的影响

为探究激光熔覆过程中能量密度对NiCoCrAlY涂层组织与性能的影响,在304不锈钢表面制备了NiCoCrAlY涂层。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜分析了NiCoCrAlY涂层的相组成和微观组织。通过显微维氏硬度计和往复摩擦磨损试验机研究了NiCoCrAlY涂层的硬度和耐磨性能。结果表明：NiCoCrAlY涂层气孔数量随激光能量密度增大而减少,熔深和熔高随激光能量密度增大而增大,当激光能量密度为3.8 kJ/cm²时涂层稀释率最低,同时气孔数量较少。NiCoCrAlY涂层中包含γ/γ′相和β相,微观结构以柱状晶为主,随着激光能量密度的增大,β相含量升高,柱状晶变大。不同激光能量密度下NiCoCrAlY涂层硬度均高于基体,当激光能量密度为3.8 kJ/cm²时 涂层硬度最高,为301 HV_0.2. 在往复摩擦磨损实验中,当激光能量密度为3.8 kJ/cm²时 NiCoCrAlY涂层摩擦系数最小为0.46,磨损体积最少为0.235 9 mm³,磨损机理主要为磨粒磨损,耐磨性能最好。     

脉冲激光鉴相体制提高激光定距精度的几种方法

研究了脉冲激光鉴相体制激光近炸引信的定距精度，提出了影响脉冲激光鉴相体制的激光定距引信技术精度的四个因素，并对影响精度的主要因素提出了减小定距误差的方法，采用了对数放大法和提高激光发射模块发射频率的方法相结合，从而能够满足定距精度为0．3m的要求。