[发明专利]一种光起爆的一维平面爆轰波发生装置及方法

说明书

本发明涉及一种光起爆的平面波发生装置及实现方法，特别是一种光起爆的炸药平面波产生方法及装置，主要包括起爆光源与厚度均匀的光敏炸药涂层，起爆光源位于光敏炸药涂层的一侧；起爆光源照射光敏炸药涂层的整个上表面，光敏炸药涂层的整个上表面同步发生爆炸，产生平面爆轰波。用平面波发生器驱动飞片撞击靶板，可以在靶板内产生高应变率的冲击加载，是一种研究高应变率下靶板材料状态方程的重要加载技术。

技术领域

本发明涉及一种光起爆的平面波发生装置及实现方法，特别是一种光起爆的炸药平面波产生方法及装置。用平面波发生器驱动飞片撞击靶板，可以在靶板内产生高应变率的冲击加载，是一种研究高应变率下靶板材料状态方程的重要加载技术。

背景技术

平面波发生器在爆轰和材料动态力学性能研究方面具有广泛的应用。传统的炸药平面波发生器的原理是将点爆炸产生的发散状爆轰波通过不同爆速的炸药组合、整形为一维平面爆轰波。炸药平面波发生器通常由高、低两种不同爆速的炸药组成，由雷管等火工品进行点起爆，根据几何光学的惠更斯原理，通过确定不同爆速炸药层的交界面曲线，使点起爆的爆轰波经过不同爆速的炸药层后调整为平面爆轰波。因此，传统的炸药平面波发生器结构需随着不同爆速炸药的选取而发生改变，限制了一维平面爆轰波的选择和使用，一般选用通过点起爆不同爆速炸药组合的透镜方法等方法，该方法中的炸药平面波发生器结构体积大、结构复杂、制作困难，成本高；此外，也有金属圆环式简易平面波发生器以及多点同步起爆的方法形成平面波源，其结构复杂，平面度相对较差。

发明内容

为了解决传统的炸药平面波发生器要实现一维爆破需要精确的调整计算不同爆速的炸药，限制炸药平面波发生器使用的问题，本发明提供一种光起爆的一维平面爆轰波发生装置及方法，区别于传统的通过点起爆不同爆速炸药组合的透镜方法以及用导爆索等多点同步起爆方法产生一维平面爆轰波的方法。

本发明的技术解决方案是提供一种光起爆的一维平面爆轰波发生装置，其特别之处在于：包括起爆光源与厚度均匀的光敏炸药涂层，上述起爆光源位于光敏炸药涂层的一侧；

定义与起爆光源相对的光敏炸药涂层一侧的表面为光敏炸药的上表面，与该上表面相对的表面即为光敏炸药涂层的下表面；

起爆光源照射光敏炸药涂层的整个上表面，光敏炸药涂层的整个上表面同步发生爆炸，产生平面爆轰波。

起爆光源同时起爆整个光敏炸药涂层表面，光敏炸药作为起爆药，可以作为若驱动源使用，直接喷涂与目标物上，也可以与下述的主炸药组合使用，组成强驱动源。

优选地，该一维平面爆轰波发生装置还可以包括厚度均匀的主炸药层，上述光敏炸药涂层涂覆在主炸药层一侧的整个表面上；

起爆光源照射光敏炸药涂层的整个上表面，光敏炸药涂层的上表面同步发生爆炸，光敏炸药产生的平面爆轰波作用于主炸药层，主炸药层与光敏炸药涂层接触的表面同步发生爆炸，输出平面爆轰波。

主炸药与光敏炸药一起使用，组合形成强驱动源，在光源起爆光敏炸药后顺次被起爆，从而产生更强的一维平面爆轰波，用于加速飞片或直接作用于目标物上；

优选地，该一维平面爆轰波发生装置还包括设置于光敏炸药涂层与主炸药层之间的隔膜，上述光敏炸药涂层涂覆于隔膜表面，上述隔膜的另一表面与主炸药层贴实；可通过粘接等方式贴实；

起爆光源同时照射光敏炸药涂层的整个上表面，光敏炸药涂层上表面同步发生爆炸，光敏炸药产生的平面爆轰波通过隔膜作用到主炸药层，主炸药层与隔膜接触的表面同步发生爆炸，输出平面爆轰波。

隔膜将主炸药层与光敏炸药涂层分割，保护主炸药端面的平整度，避免制作和操作过程中影响主炸药的结构和性能。

优选地，上述起爆光源为包含强紫外光的广谱光源或包含强紫外光的脉冲光源。光脉冲的上升沿越短越好，对光敏炸药表面的光照度越强越好，且产生的强光光谱主要成分必须包含紫外光。