火工药剂激光感度试验装置和测试技术研究

研究了火工药剂激光感度测试技术,组建了一套用于测试火工药剂激光感度的装置。本装置使用半导体激光器为激光源,通过光学聚焦,使光斑直接作用到药面上,采用光电传感器感应药剂发火信号、数字示波器记录延迟时间、兰利法处理实验数据。大量的试验表明,此方法具有激光源更换方便、样品制备简单、试验量少、测试结果可靠等特点。     

含能材料对激光点火感度的影响

从激光点火的作用机理出发,运用热传导理论,出含能材料对激光点火感度的影响,通过不同质量比的Zr/KClO4、Ti/KClO4点火药以及在其中掺杂不同比例石墨所得到的实验结果,得出药剂组合对激光点火感度影响较大,当点火药中加入一定比例的石墨,能够提高药剂的激光感度。     

BNCP粒度对固体激光起爆感度和延期时间的影响

为提高火工药剂的激光感度,以3%(质量)碳黑为掺杂物,研究了高氯酸·四氨·双(5-硝基四唑)合钴(Ⅲ)(BNCP)粒度对激光起爆能量和延期时间的影响,结果表明:在同样的条件下,BNCP粒度越小,激光起爆阈值越小,最小达2.17mJ;延期时间越短,最短达326.7μs。     

应用物理化学国家级重点实验室 火工系统先进药剂技术实验室简介

实验室包括火工系统钝感药剂技术研究实验室和火工系统集成化药剂技术研究实验室，实验室拥有完善的化学合成工作平台、柔性合成化学反应系统和三维重力混药机等高新设备。主要进行新型药剂设计方法研究、新型环保起爆炸药技术研究、新型钝感传爆药、纳米点火药、烟火药技术研究、微装药技术研究等。针对有关新技术火工系统进行爆炸逻辑网络用药剂研究、激光点火和起爆药剂技木研究、爆炸箔直列式安全点火与起爆系统中钝感点火药及起爆炸药研究、光电对抗中无源干扰烟火技术研究和火工烟火药剂的基础理论和共性技术研究等。     

火工药剂的现状与发展

介绍了火工药剂的现状和发展趋势，重点阐述了火工药剂由敏感型向高能安全低感度发展的技术途径以及它对现代火工品发展的影响．     

应用物理化学国家级重点实验室——火工系统先进药剂技术实验室简介

实验室包括火工系统钝感药剂技术研究实验室和火工系统集成化药剂技术研究实验室，实验室拥有完善的化学合成工作平台、柔性合成化学反应系统和三维重力混药机等高新设备。     

起爆药等离子体感度研究

半导体桥产生的等离子体起爆火工药剂时,存在起爆难易问题,即不同起爆药对等离子体的感度不同。通过研究示波器采集半导体桥引爆起爆药时的信号,获取了半导体桥释放能量、电压-时间曲线中二次峰持续时间、光信号出现时间以及电压断开时间等数据,并利用D最优化法程序对数据进行了处理。结果表明:斯蒂芬酸铅、叠氮肼镍、硼/铅丹由半导体桥产生的焦耳热引燃;苦味酸铅,叠氮化铅,硝酸肼镍,斯蒂芬酸钡由等离子体引燃,其感度顺序是:苦味酸铅叠氮化铅斯蒂芬酸钡硝酸肼镍。     

火工药剂特征感度基本概念

火工药剂感度的一般概念是指药剂在受到外界能量作用时发生激发化学反应的难易程度。外界能量有很多形式：如：机械作用（撞击、摩擦、针刺）、热作用（火焰、加热）、波作用（冲击波、爆轰波）、电作用（电火花、静电）、光作用、粒子作用等,与能量形式相对应,药剂表现出相应的感度。试验表明：外界能量形式不同,引起药剂发生激发化学反应所需能量的大小也不相同,药剂的感度不仅决定于所用材料的化学结构、组成、物理化学性能,还与药剂的物理状态、装药条件有关,感度是大量因数的函数。这涉及到药剂的激发化学反应机理,机理不同,所需Em（能栅,为表征感度的特征量）的大小也不同。     

掺杂光敏物质用于降低火工药剂激光发火阈值研究进展

在激光火工品研究领域,掺杂光敏物质是降低火工药剂发火阈值的核心技术之一。主要围绕近年来激光点火/起爆药剂研究中的光敏物质,包括炭黑、碳纳米管、氧化石墨烯、近红外吸收染料、金属纳米颗粒,梳理了各自的结构与光学特性之间的构效关系,归纳总结了掺杂光敏物质在火工药剂中用于激光点火研究取得的重要进展,分析了掺杂浓度、掺杂方式对发火性能影响的基本规律。通过对比发火阈值获得了光敏效果的初步排序,即以金纳米棒为首的金属纳米颗粒的光敏效果最佳,炭黑、碳纳米管、碳纳米粉、近红外吸收染料相继次之,并且建议未来需加强激光点火和材料研究领域交叉融合,提高研究系统性、普适性、可比性。     

瑞士双35高炮弹用火工品及其药剂分析

介绍了瑞士双３５高炮弹用火工品及火工药剂的特点，提出了瑞士双３５弹用火工药剂满足安全、钝感、高精度和可靠性的要求，以及我国火工药剂的发展方向。     

大气信道激光通信系统光束偏振特性

不同偏振特性光束受大气影响特性不尽相同,合理选取最优偏振态光束作为激光通信系统光源,可大大降低通信系统受大气湍流的影响.研究不同初始偏振态激光光束在大气中传输的光强闪烁效应,给出偏振态激光光束经大气传输后闪烁因子的表达式.设计并制作多参数高精度可控激光光源,并采用大气湍流模拟装置来模拟大气湍流,对不同初始偏振态激光光束...     

对激光测距机干扰效果的评估方法研究

研究了光电干扰设备对激光测距机干扰效果的评估方法。区分激光距离欺骗干扰和激光致盲干扰,分别分析了它们对激光测距机的干扰机理,提出了相应的干扰效果评估准则。对激光距离欺骗干扰效果的评估,可以根据实施干扰后测距机的测距误差是否超出无干扰时的正常测距精度的三倍判定干扰是否有效,并依据干扰成功率的大小将干扰效果划分为若干等级。激光致盲干扰设备对测距机的干扰效果可以依据致盲激光对测距机测距精度、测距能力的影响程度划分为四个等级。     

雨滴对波长0.532μm激光光束的衰减特性

降雨对激光信号产生严重的衰减,从而给激光近炸引信的应用带来一定的影响.激光在雨中的传输衰减已在红外波段有了深入研究,而可见光波段激光在雨中传输的衰减特性还未见报道.在夫琅禾费衍射和几何光学散射理论基础上,建立单雨滴对波长0.532 μm绿激光光束的传输衰减模型,通过实验测试多雨滴的透过率并与理论计算结果进行对比,误差不...     

导弹抗激光毁伤分析

高能激光武器的日趋成熟对导弹的生存能力提出了严峻的挑战,发展导弹的抗激光毁伤技术十分必要。本文分析了高能激光对导弹的光学、热学、力学和等离子体等多种毁伤效应,以及导弹可能采取的隐形化、机动飞行、弹体旋转、采用新材料等措施。分析表明,这些措施可以有效提高导弹抗激光毁伤能力。     

黑火药的改进研究

在注重环保的当代，安全、无毒、无环境污染烟火药剂已经成为烟火药剂研究发展的方向。本文讨论了黑火药的改进方法，即在去掉原有的硫磺基础上改变氧平衡、改变可燃物的种类和含量，从而得到了环保型黑火药。     

Study into the Applicability of Laser Beam Quality Factor M^2

The applicable condition of single-frequency laser beam quality factor M2 is studied. Any real single-frequency laser beam can be classified as Gaussian mode and non-Gaussian mode according to the transverse field distribution. Non-Gaussian transverse field distribution can be analytically expressed as the sum of Hermite-Gaussian functions. The propagation function and M2 factor expression for non-Gaussian mode can be obtained by the second moment definition of laser beam spot. The analytical results show, the same as that of Gaussian mode, that the propagation function follows the hyperbolic law and the value of M2 factor is a constant for non-Gaussian mode. But, different non-Gaussian field distributions may have the same M2 value. That means M2 factor cannot reflect the quality of non-Gaussian laser beams correctly. We conclude that the M2 factor is applicable only to ideal Gaussian laser beam generated by stable resonators.     

飞秒激光烧蚀黑索今的分子动力学模拟

利用飞秒激光的超短脉冲时间和超高能量密度的特点,可以实现对炸药的精密加工和纳米含能材料的制备.深入认识飞秒激光烧蚀炸药机理是发展飞秒激光加工技术的基础.采用反应分子动力学方法,基于ReaxFF/lg反应力场,对不同飞秒激光能量作用黑索今(RDX)过程进行分子动力学模拟,分析RDX初始分解反应路径、粒子扩散逃逸特征,研究...     

激光相变硬化过程数值分析与工艺优化系统

应用本系统可建立不同钢种的热物性参数库和激光相变硬化处理工艺参数库。建立了激光相变硬化过程的传热模型 ,应用有限元或有限差分方法计算了激光相变硬化过程的温度场及组织场。计算出的温度场和组织场可以用图形的方式直观地显示出来。激光相变硬化区宽度和深度的计算结果与实验符合较好 ,为工艺优化提供了依据。     

基于激光光幕和光电二极管阵列的立靶坐标测量

为了实现高精度、大面积的立靶坐标测量,提出了一种大面积激光光幕子弹弹着点坐标测试的新方法.采用4个扇形激光光幕相互交叉组合成大面积矩形光幕,利用光电二极管阵列测量激光光幕的光强,当子弹穿过激光光幕时,相应的光电二极管接收到信号,经信号采集和处理电路计算出子弹弹着点的坐标.对有效靶区1m×1m的原理样机进行7.62mm枪弹实弹射击实验,实验结果表明坐标测量精度达到2mm.该方法结构简单,易构造较大面积的靶面,其最大有效靶区可达到10m×10m.     

PBX内部缺陷激光超声无损检测数值模拟

为提高高聚物粘结炸药(PBX)材料超声检测效率,保证最终产品的可靠性与安全性,研究了一种基于激光超声技术的PBX内部缺陷非接触无损检测方法。基于热弹机制,建立了PBX材料激光超声的有限元数值计算方法和模型。得到了脉冲激光照射下PBX材料内部瞬态温度场和声场分布。模拟了激光超声与PBX内部气孔和裂纹缺陷之间的相互作用。数值结果表明,采用5激光束同时激励,可在保证PBX安全温度范围内大幅度提高激光超声对内部缺陷的检测能力,可实现长度大于0.5 mm裂纹,直径大于0.2 mm孔洞的检测。初步验证了激光超声对于PBX材料内部缺陷检测的可行性。