用于热电池的半导体桥（SCB）点火器的特性

评价半导体桥（SCB）点火器代替用于热电池中普通热桥丝点火器。用往复式系统测定全发火和不发特性;Neyer／SENSIT程序用于分析数据。与热桥丝点火器相比,SCB点火器具有较高的不发火水平,和一种给定的全发火水平。这使得SCB点火器比热桥丝点火器更安全和更可靠。SCB点火器极耐列电放电并不需要敏感药剂点燃初装烟火药。由于上述原因和大规模生产的可控制性使得SCB点火器适合用于热电池。     

半导体桥（SCB）雷管

本发明介绍的是用半导体桥点火器起爆高密度猛炸药材料的低能雷管，半导体桥点火器由与半导体桥连接的一对导电区组成，半导体桥作用时或者直接与爆炸材料接触，电流通过半导体桥时使爆炸材料起爆。与导电区连接的头部导线和头部的电引线与电流通过SCB的方向同轴，即与SCB的长度同轴。     

低能SCB装置桥／药剂界面的优化

对发火能量低于100μL的SCB装置进行了讨论。就SCB桥本身而言，需要通过较小的桥尺寸来实现其低能性能。在SCB桥的质量和体积可比较的情况下，不同厚度的桥的电特性虽然有所差异，它们的性能却基本上是一样的。然而对于利用SCB来进行点火的含能材料来说，桥厚度的不同所带来的差异却非同小可。研究发现．桥厚度与药剂颗粒大小的比率要比桥面积与药剂颗粒大小的比率重要得多。文章对球磨BNCP在低压药压力下用于SCB点火的可靠性进行了介绍。对于颗粒尺寸大于球磨BNCP的重结晶BNCP来说，必须要在较高的压药压力下才能实现低能SCB点火。文章还对诸如叠氮化铅以及DXN-1等其它起爆药的颗粒尺寸效应作了介绍。选用合适的起爆药，尤其要注意选择合适的起爆药颗粒尺寸，SCB的点火就会非常可靠，并可利用SCB桥自身的全发火水平进行调整。总而言之，在对SCB桥／药剂界面进行优化后，可以肯定的是，只要有足够的能量来产生SCB等离子体，含能材料就会发火。     

半导体桥(SCB)冲击片起爆技术研究

优化设计了硅半导体芯片及桥区参数,并对SCB冲击片起爆HNS-Ⅳ炸药及影响发火能量的因素进行了试验研究。结果表明,致密性好的SCB多晶硅,厚度为4μm时,50%发火能量低,起爆重现性好。     

叠氮肼镍半导体桥点火研究

研究了一种新型高威力起爆药叠氮肼镍(nickel hydrazine azide,NHA)的半导体桥(semiconductor bridge,SCB)点火性能,确定了其最佳的点火参数为压药压力60MPa,电容47μF,药剂粒度49μm。研究其电压-时间曲线和电压-点火能量曲线发现:在高电压下,半导体桥产生等离子体将药剂点燃,低电压下,半导体桥产生的焦耳热可以在炸药中形成热点,将药剂点燃。     

半导体桥点火器的设计与研究

设计了两种半导体桥,对其发火能量进行估算,利用原子发射光谱双谱线法对其等离子体的温度进行测试;采用这两种半导体桥,设计得到两种不同性能的半导体桥点火器,对两种点火器进行不发火试验、发火试验以及作用时间测定.结果表明:1Ω半导体桥满足1A、1W、5min不发火要求,在28μF、27V的发火条件下,平均作用时间为363μs;3Ω半导体桥满足0.6A、1W、5min不发火要求,在28μF、50V发火条件下,平均作用时间为147μs.     

降低药剂SCB点火能量的研究进展

半导体桥(SCB)点火技术研究中,点火能量的降低是一个重要的研究部分。影响SCB点火能量的因素很多,本文主要从SCB结构、SCB药剂点火机理、药剂装药等几个方面分析总结了降低药剂SCB点火能量的方法。认为,从以下几个方面可以有效地降低SCB点火能量:(1)小截面SCB(23μm(L)×67μm(W)×2μm(t));(2)斯蒂芬酸铅(LTNR)作为SCB点火药剂;(3)药剂粒度在5μm以下;(4)压药压力不小于30 MPa;(5)掺加微米级的Zr粉;(6)选用导电导热差的G10管壳装药。     

以铝钨为金属层的半导体桥等离子气体电子密度检测

为了更好地理解半导体桥的放电性能,我们用微波谐振探测技术对半导体的等离子气体电子密度进行了检测。这一方法简便易用,而且在真空中（≤10^-5Torr)测量半导体桥所产生的随时间变化的等离子气体密度时是非常灵敏的。这一与时间相关的技术方法是建立在对冷等离子气体介电常数测量的基础之上的。SCB所产生的等离子气体会导致探头的谐振频率产生一个偏移。在这个应用中,由于屏蔽效应、细小的桥区域以及未知的复合离子因素,使得使用本方法要比用Langmuir探测法效果好得多。我们的实验结果表明,随着输入能量的增加,SCB所产生的等离子气体的电子密度也趋于增加,但钨金属层半导体桥所产生的等离子气体中的电子密度,在输入能量很高时基本上恒定不变。     

爆炸桥丝安全多点点火技术研究

介绍了爆炸桥丝安全多点点火器的参数设计，结构特点和性能以及多点点火测试系统。     

基于Al/CuOx复合薄膜半导体桥间隙点火性能研究

为了提升半导体桥(SCB)的点火能力,尤其是点燃钝感药剂的能力,采用磁控溅射技术将Al/CuO_x复合薄膜与半导体桥相融合,形成含能点火器件,并研究了该含能点火器件的发火感度和点火能力。采用扫描电子显微镜(SEM)、X-射线能谱仪(EDS)、X-射线衍射仪(XRD)研究了Al/CuO_x复合薄膜的微观形貌和组成。结果表明,在溅射过程中氧化铜薄膜主要以黑铜矿(Cu_2~(1+)Cu_2~1+O_3)形式存在;复合薄膜中Al、Cu、O三种元素质量分数分别为28.8%,32.5%和38.7%,且Al与Cu原子比例接近于理论比1:1;差示扫描量热仪(DSC)显示Al/CuO_x复合薄膜放热量约为2175.4J·g~(-1);高速摄影技术测试Al/CuO_x复合薄膜的燃烧速率约为3.0m·s~(-1);兰利法测得该含能点火器件50%发火电压为8.45 V,99.9%发火电压为12.39 V。点火能力实验表明,在点火间隙为4 mm时,该含能器件能够点燃钝感点火药硼-硝酸钾(B/KNO_3)药片,显著提升了半导体桥的点火能力。     

复合半导体桥的电爆特性

针对半导体桥小型化带来的点火可靠性问题,制备了复合半导体桥,采用高速存贮示波器对其在22μF电容不同充电电压下的电爆过程进行了研究,并与多晶硅半导体桥的电爆性能进行了对比。结果显示:在电爆过程爆发前,复合半导体桥和多晶硅半导体桥的电爆过程基本一致;爆发后特别是在高压时(50 V),与多晶硅半导体桥相比,复合半导体桥上电流下降缓慢,爆发所需时间稍偏长,作用于等离子体上的能量稍多;爆发后3μs内,复合半导体桥作用于等离子体上的能量增加较多,因此复合半导体桥点火可靠性更高。复合半导体桥上金属薄膜的存在是造成上述结果差异的原因。     

使用半导体桥(SCB)点火的HMX和PETN药柱的点火及爆燃转爆轰特性

传统热桥丝点火的爆燃转爆轰(DDT)起爆器使用低密度炸药药柱。使用半导体桥SCB装置,我们证实了可靠的点火以及DDT转换用长的,充分封闭的,高密度的PETN药柱,优于低密度炸药柱之处包括在冲击压力输出上有显著的增加,消除输出药粒以及降低点火感度。使用HMX的最初试验指出：高密度的药柱将产生类似的结果。     

半导体桥火工品在油气井中的应用

分析了半导体桥的结构特点和起爆机理,针对油气井的特点,从安全性与可靠性方面综述了半导体桥技术的应用情况,提出半导体桥雷管在石油行业有良好的应用前景.