NO170041B - Fotopyroteknisk detonatorinnretning - Google Patents
Fotopyroteknisk detonatorinnretning Download PDFInfo
- Publication number
- NO170041B NO170041B NO882230A NO882230A NO170041B NO 170041 B NO170041 B NO 170041B NO 882230 A NO882230 A NO 882230A NO 882230 A NO882230 A NO 882230A NO 170041 B NO170041 B NO 170041B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- lens
- transparent barrier
- barrier
- main part
- charge
- Prior art date
Links
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims abstract description 62
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 21
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 9
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 9
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 9
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 claims description 5
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 claims 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 abstract description 11
- 239000000835 fiber Substances 0.000 abstract description 6
- 238000007789 sealing Methods 0.000 abstract description 3
- 238000010304 firing Methods 0.000 abstract 2
- 239000012634 fragment Substances 0.000 abstract 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 10
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 5
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 238000005474 detonation Methods 0.000 description 3
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 3
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 2
- TZRXHJWUDPFEEY-UHFFFAOYSA-N Pentaerythritol Tetranitrate Chemical compound [O-][N+](=O)OCC(CO[N+]([O-])=O)(CO[N+]([O-])=O)CO[N+]([O-])=O TZRXHJWUDPFEEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 150000005747 fulminates Chemical class 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 150000004655 tetrazenes Chemical class 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
- F42B3/00—Blasting cartridges, i.e. case and explosive
- F42B3/10—Initiators therefor
- F42B3/113—Initiators therefor activated by optical means, e.g. laser, flashlight
Landscapes
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Headphones And Earphones (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)
- Lasers (AREA)
- Electron Tubes For Measurement (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Air Bags (AREA)
- Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
- Micromachines (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- Dental Preparations (AREA)
Description
Oppfinnelsen angår en fotopyroteknisk detonatorinnretning i henhold til innledningen av krav 1.
Det skal minnes om at begrepet "pyrotekniske stoffer" skal bety primære eksplosiver (såsom nitrider, fulminater, tetra-zen etc), sekundære eksplosiver (såsom PETN, RDX, HNS etc.)
og pyrotekniske blandinger såsom lynlysblandinger, blandinger for lysbluss, sporlys, røkgranater etc. De forskjellige elementer benyttet danner en såkalt funksjonell fotopyroteknisk kjede. Kjeden består generelt av tre elementer:
- en laser som energikilde,
- en optisk fiber eller kabel for å overføre energien,
- en tennsatsdetonator eller pyroteknisk tenningsinn-retning.
Som en laserkilde benyttes fortrinnsvis en trigget pulslaser. En laser av denne art er beskrevet av C. Carel og A.P. Josse (fra firmaet Aerospatiale) og P. Baldy og J. Refouvelet (Ateliers de Construction de Tarbes) i "Initation d'Explosifs par laser" (Initiering av eksplosiver ved hjelp av laser), meddelelse til det Internasjonale kollokvium om grunnleggende og anvendt pyroteknikk: Stoffer og systemer, 5-7 oktober 1982, Arcachon, Frankrike.
En fotopyroteknisk tennsatsdetonator er en innretning ladet med primære eller sekundære eksplosiver som kan initieres under virkningen av en energistråle, såsom en laserstråle,
og som frembringer en sjokkbølge tilstrekkelig til å initiere en annen pyroteknisk komponent ladet med eksplosiver. Pyrotekniske tenningsinnretninger er innretninger som inneholder et pyroteknisk stoff som er i stand til å ta fyr når det mottar en varmetilførsel, f.eks. i form av en laserstråle, idet den resulterende flamme er i stand til å antenne en annen pyroteknisk blanding.
US Serial No. 391 195 beskriver et system for å initiere eksplosiver med en laserkilde og optiske fibre for å føre energien fra laseren til pyrotekniske detonatorinnretninger. Ifølge dette dokumentet står enden av den optiske fiber motsatt laseren i direkte kontakt med et stoff som er i stand til å antennes og energien fra den resulterende flamme benyttes til å detonere eksplosive ladninger. De fleste av dagens fotopyrotekniske detonatorinnretninger har imidlertid forholdsvis dårlig grad av upåvirkelighet i forhold til omgivelsene. Dette faktum medfører to ulemper. Først og fremst er det pyrotekniske detonatorstoff dårlig beskyttet mot ytre påvirkninger (slik som fuktighet eller atmosfærer med forskjellig grad av agressivitet) og dette kan motvirke dets virkning på en uheldig måte. For det annet er det når ladningen antennes en risiko for effektivitetstap på grunn av lekkasjer av gass som frigjøres under detonasjonen såvel som en risiko for at omgiv-ende utstyr forurenses.
En hensikt med den foreliggende oppfinnelse er å eliminere disse ulemper ved å foreslå en fotopyroteknisk detonatorinnretning hvor det pyrotekniske detonerende stoff beskyttes mot uheldige ytre betingelser før og under bruken og for hvilke den pådragende energikilde ikke kan skades av et eventuelt baktrykk av gass under trykk (mindre eller lik 400 kbar) under og etter eksplosjonen.
Mer spesielt er hensikten med oppfinnelsen en fotopyroteknisk innretning som omfatter et legeme som på en kjent måte har et hulrom for å huse en pyroteknisk ladning, en inngang for en energistråle med en gitt bølgelengde benyttet til å initiere denne ladning og en passasje for energistrålen mellom inngangen og hulrommet.
Disse ovennevnte hensikter i henhold til oppfinnelsen oppnås med en innretning som er kjennetegnet ved at den omfatter en gjennomsiktig barriere plassert i passasjen i stråleveien, idet barrieren motstår virkningen av mekaniske krefter frembragt under virkningen av ladningen og er utført i et materiale som er gjennomsiktig for strålens bølgelengde og har en første overflate på inngangssiden og en annen overflate på den pyrotekniske ladnings side, idet stillingen og formen av dens to overflater er definert slik at de på et gitt punkt fokuserer en enten parallell eller allerede konvergerende energistråle med en gitt bølgelengde og som faller inn i denne gjennomsiktige barriere ved dens første overflate, samt en tett lukkende anordning mellom denne barriere og innretningens hoveddel. Ytterligere trekk og fordeler fremgår av de vedføyde uselvsten-dige krav.
Fortrinnsvis er den gjennomsiktige barriere fremstilt av safir.
Nærværet av en gjennomsiktig barriere fremstilt av et materiale gjennomsiktig for bølgelengden til den benyttede stråle og nærværet av en tettsluttende anordning mellom denne barriere og innretningens legeme, bekytter således den pyrotekniske ladning mot ytre skadelige virkninger, mens den samtidig slipper gjennom den benyttede stråle for å detonere denne ladning. Da egenskapene til denne barriere dessuten gjør den i stand til å motstå virkningene av mekaniske krefter som dannes under virkningen av ladningen, forblir barrieren intakt etter at ladningen er avfyrt, og mulige lekkasjer av gass gjennom passasjen for laserstrålen forhindres.
Om nødvendig kan innretningen dessuten ha en tynn fenghette plassert mellom den gjennomsiktige barriere og den pyrotekniske ladning, idet fenghetten har en overflate i kontakt med den pyrotekniske ladning.
Nærværet av denne fenghette er fremfor alt nyttig når den pyrotekniske ladning er et stoff som kan eksplodere under påvirkning av en sjokkbølge. Den benyttes når innretningen har organer for å fokusere laserstrålen. Som det ytterligere vil fremgå i det følgende, er disse fokuseringsorganer anordnet slik at de fokuserer strålen på denne fenghette eller for på denne fenghette å danne en stråle som er et bilde av strålen på utgangssiden av den optiske fiber. Det frembringes således en konsentrasjon av energi som er i stand til å danne en sjokkbølge, i fenghettes masse. Denne sjokkbølge overføres til det pyrotekniske stoff som så eksploderer. Når den pyrotekniske innretnings legeme er montert på en støtte, er det i henhold til et annet trekk ved oppfinnelsen anordnet en tett lukkende anordning mellom innretningens legeme og dennes støtte.
Dennes støtte kan være et apparat som inneholder den eksplosive hovedladning som skal detoneres av den pyrotekniske innretning. Hovedladningen selv er således beskyttet mot ytre, skadelige virkninger.
I henhold til oppfinnelsen har den gjennomsiktige barriere som nevnt en første overflate på inngangssiden og en annen overflate på den pyrotekniske ladningsside, og dens plassering og formen på dens to overflater er definert slik at de på et gitt punkt fokuserer en parallell energistråle med den gitte bølgelengde og som går gjennom denne gjennomsiktige barriere ved dens første overflate.
Denne anordning er spesielt fordelaktig når det, slik det fremgår av det følgende, benyttes et optisk forbindelsessystem mellom den optiske fiber som fører laserstrålen og den fotopyrotekniske initieringsinnretning, idet dette forbindelsessystem har en linse som omdanner strålen som forlater fiberen til en parallell stråle.
Innretningen i henhold til oppfinnelsen kan forsynes med organer for å fokusere laserstrålen. Disse fokuseringsorganer omfatter fortrinnsvis en første linse slipt slik at den omdanner energistrålen som når innretningen, til en parallell stråle, en annen linse plassert mellom den første linse og den gjennomsiktige barriere, slik at energistrålen suksessivt går gjennom den første linse, den annen linse og den gjennomsiktige barriere, idet stillingen og formen av den annen linse og den gjennomsiktige barriere er definert slik at den parallelle energistråle som forlater den første linse fokuseres i et gitt punkt.
Dette arrangement har den fordel å gjøre det lettere å justere posisjonen av det optiske system for fokusering av laserstrålen. Da denne stråle har en parallell bane mellom de to linser, kan den fokuseres av montasjen som omfatter den annen linse og den gjennomsiktige barriere, uavhengig av avstanden mellom de to linser. Montasjen av linsene gjøres således lettere, da en posisjoneringsfeil som kan forårsake en varia-sjon i avstanden mellom de to linser, ikke forandrer posisjonen for strålens brennpunkt.
Den første linse kan monteres på en uavhengig optisk kobling og den annen linse kan monteres på innretningens legeme. Om nødvendig kan begge linser monteres på en uavhengig kobling eller de kan monteres permanent på innretningens hoveddel. Den annen linse kan da elimineres og en eller begge overflater av den gjennomsiktige barriere kan slipes slik at den parallelle stråle som forlater den første linse, fokuseres i et gitt punkt. I dette tilfelle er det den gjennomsiktige barriere eller dens første overflate som virker som en annen linse. Uansett arrangement gjør det faktum at strålen innrettes parallelt langs en del av sin bane det lettere å montere det optiske system og justere dets posisjon da avstanden mellom de to linser kan ha enhver verdi.
Oppfinnelsen kommer til anvendelse i en funk-
sjonell fotopyroteknisk kjede som på kjent måte omfatter en laserkilde som sender ut en stråle med en gitt bølgelengde,
en fotopyroteknisk detonatorinnretning og en optisk kabel som fører strålen fra laserkilden til detonatorinnretningen.
I henhold til oppfinnelsen svarer detonatorinnretningen til den ovenstående beskrivelse og laserkilden består fortrinnsvis av en trigget pulslaser. Begrepet "optisk kabel" betegner en optisk fiber i seg selv eller en gruppe av optiske fibre.
Oppfinnelsen vil bedre forståes fra den følgende beskrivelse som bare er et eksempel som ikke på noen måte begrenser oppfinnelsens omfang. Beskrivelsen gis med henvisning til den vedføyde tegning. Fig. 1 viser et skjematisk diagram av det generelle utseende av et fotopyroteknisk detonatorsystem. Fig. 2 viser et skjematisk tverrsnitt av en utførelse av den pyrotekniske detonatorinnretning i henhold til oppfinnelsen. Fig. 3 viser et riss svarende til det vist på fig. 2, som viser en annen utførelse av innretningen i henhold til oppfinnelsen i en mindre skala. Fig. 4a-4c og 5a-5c viser skjematiske riss av forskjellige mulige utførelser av innretningen i henhold til oppfinnelsen, hvor det ikke er noe tilknyttet optisk system. Fig. 6a-6c og 7a, 7b er viser skjematiske riss av forskjellige mulige utførelser av innretningen i henhold til oppfinnelsen med et tilhørende optisk system. Fig. 8 viser et skjematisk tverrsnitt av en laser som kan benyttes i en funksjonell pyroteknisk kjede. Fig. 1 viser et skjematisk riss av en funksjonell fotopyroteknisk kjede bestående av en laserkilde 10 og en optisk fiber 12 som overfører den lasergenererte stråle til en fotopyroteknisk detonatorinnretning 14. Denne fotopyrotekniske detonatorinnretning 14 er plassert på en støtte, vist skjematisk med prikker og streker på fig. 1. Denne støtte kan f.eks.
være veggen av en beholder eller av en innretning som rommer hovedladningen som skal initieres av innretningen 14.
Innretningen 14 sees tydeligere på tverrsnittet på fig. 2, hvorav det fremgår at den for det første består av en hoveddel 18 festet til støtten 16 ved hvilket som helst egnet middel, f.eks. ved å skrus på plass. Hoveddelen 18 har på en av sine ender et hulrom 20 som rommer en pyroteknisk ladning. På det her viste eksempel består denne ladning av en initiatorladning 22 i kontakt med en drivladning 24.Hulrommet 20 kan utføres innenfor en ladningsholder bestående av et avstands-stykke 26 som holdes mot en skulder anordnet innenfor hoveddelen 18 ved hjelp av en hette 28. Denne hette 28 er festet til hoveddelen 18 ved hvilket seg helst kjent middel, f.eks. ved å skrus på som vist på fig. 2, og med beskyttelse skaffet av en pakning 30. Imidlertid kan andre festemetoder, slik som laserlodding, komme i betraktning.
Hetten 28 har et tynnere parti eller fenghette 32 som øde-legges ved eksplosjonen av ladningen 24. Når ladningen 22 avfyres under virkningen av laserstrålen som emitteres av kilden 10, befinner den seg ved sentrum av en sjokkbølge. Denne sjokkbølge går gjennom ladningen 22 og deretter gjennom ladningen 24, hvor den forsterkes. Eksplosjonen av ladningen 24 fører til ødeleggelsen av fenghetten 32 og sjokkbølgen kan således avfyre hovedladningen 34 som er rommet innenfor støtten 16 (vist skjematisk med prikker og streker på fig. 2).
Hoveddelen eller skallet 18 av innretningen i henhold til oppfinnelsen har en passasje 36 som tillater strålen 38 å trenge inn i innretningen. En gjennomsiktig barriere 40 er montert innenfor passasjen 36 overfor hulrommet 20, sett i forplantningsinnretningen for strålen. Det skal bemerkes at i det viste eksempel, er alle innretningens elementer rotasjons-symmetriske om en felles akse. Den gjennomsiktige barriere 40 er formet som en avkortet kjegle som utvider seg mot hulrommet 20 og er omgitt ved begge ender av plane, sirkulære overflater som står perpendikulært på innretningens symmetriakser. Den gjennomsiktige barriere er rommet i en del av passasjen 36 med samme form, idet forseglingen av barrieren 40 og hoveddelen 18 er sikret av en tett lukkende anordning 42, f.eks. en O-ringpakning av gummi. Tettheten mellom hoveddelen 18 og en støtte 16 skaffes av en O-ringpakning 46 eller ved en tilsvarende innretning. Denne spesielle utførelse gir total tetthet mot baktrykk av gass under trykk (mindre eller lik 400 Kbar) under eksplosj onen.
Tester har vist at de beste resultater fåes med en gjennomsiktig safirbarriere formet som en avkortet kjegle, 10 mm lang, omgitt av to sirkulære overflater med diametre på henholdsvis 4 og 6 mm, og med en lengde på 10 mm. Gode resultater ble også oppnådd med en 8 mm lang avkortet safirkjegle med endeflater med diametre på henholdsvis 4 og 6 mm.
Safiren, som er et spesielt aluminiumoksid (AI^O^), er vel-egnet til denne bruk, da den har en meget høy elastisitets-modul (3,7 x IO<5>MPa). Dessuten er dens mykningspunkt 1800°C, og det gir den høy temperaturtasthet (til sammenligning skal det bemerkes at Bl664-glass har en omvandlingstemperatur på 559°C).
Fig. 2 viser igjen en tynn fenghette 44 satt inn mellom den gjennomsiktige barriere 40 og pådragsladningen 22. I det viste eksempel har fenghetten form av et tynt belegg avsatt på den bakre overflate av barrieren 40. Tykkelsen på dette belegg varierer fra noen få hundre ångstrøm og opptil noen få tusen ångstrøm og det materiale den består av kan være et metall slik som f.eks. aluminium, gull, niob og indium. Imidlertid vil bruken av hvilket som helst annet materiale (f.eks. et organisk materiale) eller et annet arrangement (f.eks. et arrangement med belegget avsatt på initiatorladningen 22) ikke ligger utenfor oppfinnelsens ramme. Virkningen av denne fenghette trer i kraft når et sekundært eksplosiv benyttes som initiatorladning. En kraftig sjokkbølge er nemlig nødvendig for å initiere et eksplosiv av denne art. Denne sjokkbølge kan fåe ved nedbryting av et tynt, metallisk lag og nedbrytingen av fenghetten 44 kan oppnås ved å fokusere strålen 3 8 på denne fenghette 44.
Innretningen vist på fig. 2 har fire organer for å fokusere laserstrålen. Disse organer består hovedsakelig av en optisk kobling i form av et hult deksel som kan settes over den ende av hoveddelen 18 som befinner seg motsatt av hulrommet 20. Den optiske fiber 12 overfører strålen fra laseren til innretningen 14 gjennom en vegg på koblingen 48 og dens ende befinner seg inne i denne koblingen. Laserstrålen som forlater fiberen 12 går gjennom en første linse 50 montert inne i koblingen 48. Dette koblingsstykke kan festes på en skulder eller en støtte ved hjelp av et åk 52 skrudd fast inne i koblingsstykket 48. Formen på linsen 50 er definert slik at strålen 38 som divergerer når den forlater fiberen 12, er parallell etter at den har gått gjennom linsen 50, idet dens optiske akse er identisk med omdreiningsaksen til innretningen 14. En annen linse 54 er montert inne i legemet 18 i passasjen
36 og befinner seg mellom første linse og den gjennomsiktige barriere 40. I likhet med linsen 50, kan linsen 54 festes i et hus eller støtte ved hjelp av et åk 56.
Når koblingsstykket 48 således er montert på hoveddelen 18,
er strålen parallell når den forlater den første linse 50
og er fremdeles parallell når den når den annen linse 54. Denne annen linse 54 er en samlelinse og gjør således strålen 3 8 konvergent langs dens bane mellom linsen 54 og den gjennomsiktige barriere 40. Når strålen 38 berører den gjennomsiktige barriere 40, er den fortsatt brutt, men forblir konvergent og treffer fenghetten 44. Formen og plasseringen av linsen 54 og barrieren 40 er definert slik at den parallelle stråle som kommer inn i linsen 54 fokuseres på en slik måte at strålen som fåes på fenghetten 44 er bilde av strålen på fiber-utgangen. Konsentrasjonen av strålen i dette punkt forårsaker den optiske nedbryting av fenghetten 44. Dette fører til dan-nelse av en sjokkbølge inne i initiatorladningen 22 og får innretningen til å virke.
Fig. 3 viser en innretning lik den på fig. 2, men med linsen 54 eliminert, mens forsiden 41 på barrieren 40 er konvekst formet sett fra innretningens inngangsside. Forsiden av barrieren 40 oppfører seg således som en plankonveks linse som får den parallelle stråle som kommer fra den første linse 50 til å konvergere. I dette tilfelle er formen av siden 41
og lengden av barrieren 40 definert med hensyn på strålens bølgelengde, slik at strålen fokuseres i et gitt punkt for f.eks. å få en stråle på fenghetten 44 som er et bilde av strålen på utgangssiden av fiberen 12. Det er derfor forsiden 41 av barrieren 4 0- som utgjør den annen linse i innretningen.
Innretningen i henhold til oppfinnelsen har således spesielt verdifulle egenskaper, hvorav den viktigste er den effektive inneslutning av den pyrotekniske ladning før bruk og av deto-nasjonsproduktene etter bruk. Dette oppnås ved nærværet av den gjennomsiktige barriere 40 som er festet tett inne i legemet 18 og utført av et materiale som motstår virkningene av detonasjonen. Videre gjøres monteringen, innstillingen og plasseringsoperasjonene lettere ved bruk av et optisk system som gjør laserstrålen 38 parallell langs et parti av dens bane. Avstanden mellom de to linsene behøver ikke lenger å angis presist, da selv om denne avstand varierer, forblir strålen parallell når den når den annen linse. Imidlertid må det tas hensyn til sentreringen av de forskjellige element-ene, men dette er relativt lett ettersom de elementer som utgjør innretningen har rotasjonssymmetri.
Endelig skal det forståes at oppfinnelsen ikke er begrenset bare til utførelsen som nettopp er blitt beskrevet, og at det er mulig å forestille seg en rekke alternativer uten på noen måte å gå utenfor rammen av oppfinnelsen. Således kan fenghetten 44 benyttes eller ikke, eller initiatorladningen 22 kan erstattes av et stoff som tar fyr under virkningen av energi levert av laserstrålen, slik at den resulterende flamme forårsaker eksplosjonen av et annet pyroteknisk stoff. Det er også mulig å erstatte de to ladninger 22 og 24 av en enkelt ladning.
Det er også mulig å modifisere formen på barrieren 40 og innretningen i henhold til oppfinnelsen kan være eller ikke være forbundet med et optisk system som vist på fig. 4-7.
I eksemplene på fig. 4 og 5 er det ikke noe forbundet optisk system. På fig. 4a-4c er inngangs- og utgangssidene på den gjennomsiktige barriere 40 plane og perpendikulære på symme-triaksen til innretningen. I eksemplet på fig. 4a er barrieren 40 formet som en avkortet kjegle som utvider seg mot ladningen 23, som ved eksempelet på fig. 2, mens den i eksempelet på fig. 4 smalner mot ladningen 23. I eksemplet på fig. 4c har barrieren 40 form av en sylindrisk stav med konstant diameter.
Fig. 5a-5c viser et tilfelle hvor forsiden 41 av barrieren 40 er konvekst formet og slipt slik at den fokuserer en parallell stråle som når denne side 41 på et gitt punkt på inn retningen. På fig. 5a er barrieren 40 formet som en avkortet kjegle som utvider seg mot ladningen 23, mens i eksempelet på fig. 5b smalner den mot denne ladning. Endelig er barrieren 40 i eksempelet på fig. 5c formet som en sylinder, som på fig. 4c. Fig. 6 og 7 viser alternative utførelser, hvor innretningen i henhold til oppfinnelsen er forbundet med et optisk system. Fig. 6a-6c angår utførelser hvor inngangs- og utgangssiden av barrieren 40 er plane og perpendikulære på innretningens symmetriakse, idet barrieren 40 har form av en avkortet kjegle som utvider seg mot ladningen 23. I eksempelet på fig. 6a er de to linsene 50 og 54 montert i et koblingsstykke 48,
som er uavhengig av innretningens hoveddel 18. Fig. 6b svarer til hva som er vist på fig. 2, idet en første linse 50 er montert på et koblingsstykke 48 og en annen linse 54 montert på hoveddelen 18. I eksempelet på fig. 6c er begge linser montert på en hoveddel 18, og det er ikke noe avtagbart koblingsstykke .
Fig. 7a og 7b angår et eksempel hvor forsiden av barrieren 4 0 er konvekst formet for å danne den annen linse. På fig.
7a er den første linse 50 montert på et uavhengig koblingsstykke 48, mens i eksempelet på fig. 7b er den første linse montert permanent i hoveddelen 18. Endelig skal det bemerkes at på fig. 6 og 7 har den gjennomsiktige barriere 40 alltid form av en avkortet kjegle som utvider seg mot den pyrotekniske ladning 23. Denne gjennomsiktige barriere kan imidlertid gis andre former, f.eks. form av en avkortet kjegle som smalner mot ladningen 23, eller form av en sylindrisk stav som vist på fig. 4 og 5, uten å gå utenfor rammen av oppfinnelsen.
Fig. 8 viser en foretrukket utførelse av en laser som kan benyttes i oppfinnelsen.
Laseren 10 omfatter en forsterkerstav 32, et rett blitzrør
64, to speil 64 og 68, en trigger 70 (med et fargemiddel eller en pockelcelle) og en elektronisk enhet 72.
Staven 62 er fremstilt av et neodym-dopet glass som arbeider på en bølgelengde på 1,06 um svarende til et optisk vindu i den optiske fiber 12. Operasjonen i triggemoden fås ved å sette inn et mettet absorberende middel 70 (aktiv trigging) eller en pockelcelle (passiv trigging) mellom de to speil i det optiske hulrom. Laserpulsen som har en tilnærmet gaus-sisk form, har en pulsvarighet på 10 ns ved middelhøyde.
Den optiske energi er omtrent 75 mj med mettet absorberende middel og omtrent 150 mj med en pockelcelle.
Claims (11)
1. Fotopyroteknisk detonatorinnretning omfattende en hoveddel (18) med et hulrom (20) for å romme en pyroteknisk ladning (22,24), en inngang for en energistråle med en gitt bølgelengde for å pådra denne ladning (22,24) og en passasje (36) for energistrålen mellom inngangen og hulrommet (20), idet den fotopyrotekniske innretning er
karakterisert vedat den dessuten omfatter en gjennomsiktig barriere (40) plassert i passasjen (36) i stråleveien, idet barrieren motstår virkningen av mekaniske krefter frembragt under virkningen av ladningen og er utført i et materiale som er gjennomsiktig for strålens bølgelengde og har en første overflate (41) på inngangssiden og en annen overflate på den pyrotekniske ladnings (22,24) side, idet stillingen og formen av dens to overflater er definert slik at de i et gitt punkt fokuserer en enten parallell eller allerede konvergerende energistråle med en gitt bølgelengde og som faller inn i denne gjennomsiktige barriere (40) ved dens første overflate (41), samt en tett lukkende anordning (42) mellom denne barriere (40) og innretningens hoveddel (18).
2. Innretning i henhold til krav 1,karakterisert vedat den gjennomsiktige barriere (40) er utført av safir.
3. Innretning i henhold til krav 2,karakterisert vedat den gjennomsiktige barriere (40) har form av en avkortet kjegle som utvider seg mot hulrommet (20), og hvor den tett lukkende anordning (42) utgjør en O-ringpakning.
4. Innretning i henhold til krav 1,karakterisert vedat den omfatter en tynn fenghette (44) plassert mellom den gjennomsiktige barriere og den pyrotekniske ladning (22) og med en side i kontakt med den pyrotekniske ladning (22).
5. Innretning i henhold til krav 1,karakterisert vedat hoveddelen (18) er montert på en støtte (16), idet innretningen omfatter en tett lukkende anordning (46) mellom hoveddelen (18) og dens støtte (16) .
6. Innretning i henhold til krav 1,karakterisert vedat den dessuten omfatter ytterligere organer (50,54) for å fokusere energistrålen i det gitte punkt.
7. Innretning i henhold til krav 6,karakterisert vedat de fokuserende organer omfatter en første linse (50) slipt slik at den omdanner energistrålen som når innretningen, til en parallell stråle, en annen linse (54) plassert mellom den første linse (50) og den gjennomsiktige barriere (40) slik at energistrålen suksessivt går gjennom den første linse (50), den annen linse (54) og den gjennomsiktige barriere (40), idet stillingen og formen av den annen linse (54) og den gjennomsiktige barriere (40) er definert slik at den parallelle energistråle som forlater den første linse (50) fokuseres i et gitt punkt.
8. Innretning i henhold til krav 7,karakterisert vedat den første linse (50) er montert på et optisk koblingsstykke (48) som på avtagbar måte kan festes på innretningens hoveddel (18).
9. Innretning i henhold til krav 7,karakterisert vedat de to linser (50,54) er montert på et optisk koblingsstykke (48), som på en avtagbar måte kan festes på innretningens hoveddel (18), idet den annen linse (54) er i en stilling som tillater fokusering av energistrålen i et gitt punkt når det optiske koblingsstykke (48) er montert på innretningens hoveddel (18).
10. Innretning i henhold til krav 7,karakterisert vedat de to linser (50,54) er festet inne i innretningens hoveddel (18).
11. Innretning i henhold til krav 7,karakterisert vedat den gjennomsiktige barriere (40) har en første overflate (41) på inngangssiden og en annen overflate på den pyrotekniske ladnings (22,24) side, idet dens to overflater er slipt slik at de fokuserer den parallelle stråle som forlater den første linse (50) i et gitt punkt, idet den første overflate (41) av den gjennomsiktige barriere (40) således utgjør den annen linse.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8707069A FR2615609B1 (fr) | 1987-05-20 | 1987-05-20 | Dispositif d'amorcage photopyrotechnique et chaine photopyrotechnique utilisant ce dispositif |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO882230D0 NO882230D0 (no) | 1988-05-20 |
NO882230L NO882230L (no) | 1988-11-21 |
NO170041B true NO170041B (no) | 1992-05-25 |
NO170041C NO170041C (no) | 1992-09-02 |
Family
ID=9351263
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO882230A NO170041C (no) | 1987-05-20 | 1988-05-20 | Fotopyroteknisk detonatorinnretning |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4870903A (no) |
EP (1) | EP0292383B1 (no) |
JP (1) | JPS63311097A (no) |
AT (1) | ATE80453T1 (no) |
CA (1) | CA1324733C (no) |
DE (1) | DE3874413T2 (no) |
DK (1) | DK165710C (no) |
ES (1) | ES2035333T3 (no) |
FR (1) | FR2615609B1 (no) |
IL (1) | IL86441A (no) |
NO (1) | NO170041C (no) |
Families Citing this family (40)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3838896C2 (de) * | 1988-11-17 | 1999-07-01 | Dynamit Nobel Ag | Mit einer Speicherschicht versehenes laserinitiierbares Zünd-/Anzündelement |
FR2646901B1 (fr) * | 1989-05-12 | 1994-04-29 | Aerospatiale | Dispositif d'amorcage photopyrotechnique comportant une microlentille sertie par un materiau a memoire de forme et chaine pyrotechnique utilisant ce dispositif |
US5022324A (en) * | 1989-06-06 | 1991-06-11 | Hercules Incorporated | Piezoelectric crystal powered ignition device |
US5010822A (en) * | 1990-02-02 | 1991-04-30 | Whittaker Ordnance, Inc. | Explosive initiator with angled fiber optic input |
AU7278991A (en) * | 1990-03-13 | 1991-09-19 | Johnson, Richard John | Electro-optical detonator |
US5046423A (en) * | 1990-04-02 | 1991-09-10 | The United States Of America As Represented By The Department Of Energy | Laser-driven flyer plate |
US5029528A (en) * | 1990-04-02 | 1991-07-09 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Fiber optic mounted laser driven flyer plates |
US5036767A (en) * | 1990-07-02 | 1991-08-06 | Whittaker Ordnance, Inc. | Optical window for laser-initiated explosive devices |
US5179246A (en) * | 1991-01-28 | 1993-01-12 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Laser actuated thru-bulkhead initiator for detonable explosive material, pyrotechnic material and remotely located pyrotechnic or propellant material |
US5099761A (en) * | 1991-01-28 | 1992-03-31 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Laser actuated thru-bulkhead initiator |
US5206455A (en) * | 1991-03-28 | 1993-04-27 | Quantic Industries, Inc. | Laser initiated ordnance systems |
US5406889A (en) * | 1993-09-03 | 1995-04-18 | Morton International, Inc. | Direct laser ignition of ignition products |
US5473885A (en) * | 1994-06-24 | 1995-12-12 | Lockheed Corporation | Pulse detonation engine |
US5579633A (en) * | 1994-06-24 | 1996-12-03 | Lockheed Martin Corporation | Annular pulse detonation apparatus and method |
US5557926A (en) * | 1994-06-24 | 1996-09-24 | Lockheed-Martin | Pulse detonation apparatus with inner and outer Spherical valves |
US5546744A (en) * | 1994-06-24 | 1996-08-20 | Lockheed Martin | Pulse detonation apparatus with spherical seals |
US5542247A (en) * | 1994-06-24 | 1996-08-06 | Lockheed Corporation | Apparatus powered using laser supplied energy |
US5615548A (en) * | 1995-07-26 | 1997-04-01 | Lockheed Martin Corporation | Dual rotor pulse detonation apparatus |
US5660413A (en) * | 1995-08-24 | 1997-08-26 | Trw Vehicle Safety Systems Inc. | Air bag inflator with laser diode initiator |
DE19616627A1 (de) * | 1996-04-26 | 1997-11-06 | Dynamit Nobel Ag | Anzündmischungen |
DE19719273A1 (de) * | 1996-08-02 | 1998-02-05 | Dynamit Nobel Ag | Laserinitiiertes simultanes Anzündsystem |
US5914458A (en) * | 1997-03-14 | 1999-06-22 | Quantic Industries, Inc. | Dual fiber laser initiator and optical telescope |
US6047643A (en) * | 1997-12-12 | 2000-04-11 | Eg&G Star City, Inc. | Hermetically sealed laser actuator/detonator and method of manufacturing the same |
FR2773394B1 (fr) | 1998-01-07 | 2000-02-11 | Cardem Demolition Sa | Installation optopyrotechnique de demolition |
US6178888B1 (en) * | 1998-01-20 | 2001-01-30 | Eg&G Star City, Inc. | Detonator |
FR2796166B1 (fr) * | 1999-07-06 | 2003-05-30 | Saint Louis Inst | Allumeur optique a barreau en verre a gradient d'indice |
US6276276B1 (en) * | 1999-08-19 | 2001-08-21 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Thin-film optical initiator |
DE19939502A1 (de) * | 1999-08-20 | 2001-03-15 | Siemens Ag | Vorrichtung zum Auslösen einer in einem Lenkrad aufgenommen Airbageinrichtung |
SE518183C2 (sv) * | 2001-03-14 | 2002-09-03 | Bofors Bepab Ab | Sätt och anordning för initiering av explosivämnesladdningar |
FR2831659B1 (fr) * | 2001-10-26 | 2004-04-09 | Saint Louis Inst | Detonateur optique basse energie |
US7201103B1 (en) | 2002-02-25 | 2007-04-10 | Bofors Bepab Ab | Method for initiation and ignition of explosive charges through self-destruction of a laser source |
PE20060926A1 (es) * | 2004-11-02 | 2006-09-04 | Orica Explosives Tech Pty Ltd | Montajes de detonadores inalambricos, aparatos de voladura correspondientes y metodos de voladura |
DE202009014949U1 (de) | 2009-01-26 | 2010-10-07 | Oao Znjj "Burevestnik" | Einrichtung zur Zündung der Wurfladung in der Geschosskammer eines Artilleriesystems mit hülsenloser Ladung |
US9021782B1 (en) | 2010-08-24 | 2015-05-05 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Aerospace laser ignition/ablation variable high precision thruster |
JP2013057446A (ja) * | 2011-09-08 | 2013-03-28 | Nof Corp | レーザ着火式点火具 |
JP5862129B2 (ja) * | 2011-09-08 | 2016-02-16 | 日油株式会社 | レーザ着火式点火具 |
FR3005500B1 (fr) * | 2013-05-07 | 2017-12-22 | Commissariat Energie Atomique | Initiateur opto-pyrotechnique ameliore |
BR112018007432A2 (pt) * | 2015-11-09 | 2018-11-06 | Detnet South Africa Pty Ltd | detonador sem fio |
JP6650830B2 (ja) * | 2016-05-24 | 2020-02-19 | 株式会社Ihiエアロスペース | レーザ点火装置 |
DE102022000418A1 (de) | 2022-02-03 | 2023-08-03 | TDW Gesellschaft für verteidigungstechnische Wirksysteme mit beschränkter Haftung | Anordnung zur Initiierung eines Sprengstoffs, Verfahren zur Herstellung einer Anordnung zur Initiierung eines Sprengstoffs, sowie Verfahren zur Initiierung von Sprengstoff |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3362329A (en) * | 1963-12-10 | 1968-01-09 | Epstein Sidney | Electro-explosive devices |
US3296795A (en) * | 1964-08-04 | 1967-01-10 | Floyd B Nielsen | Laser initiated rocket type igniter |
US3528372A (en) * | 1967-09-08 | 1970-09-15 | Space Ordnance Systems Inc | Explosive detonating device |
FR2031889A5 (en) * | 1969-02-12 | 1970-11-20 | Asnieres Union Metallurg | Photon firing system for aircraft ejector - seats etc |
US3618526A (en) * | 1969-09-26 | 1971-11-09 | Us Navy | Pyrotechnic pumped laser for remote ordnance initiation system |
US3685392A (en) * | 1970-02-12 | 1972-08-22 | Remington Arms Co Inc | Laser ignition system |
US3757078A (en) * | 1971-08-19 | 1973-09-04 | Gen Dynamics Corp | Apparatus for refocusing reflected energy at a target focal point |
US3812783A (en) * | 1972-08-03 | 1974-05-28 | Nasa | Optically detonated explosive device |
FR2263064A1 (en) * | 1974-03-05 | 1975-10-03 | Us Energy | Laser welding system - seals weld spot by small inert gas pressure chamber against substrate and laser head |
US3911822A (en) * | 1974-05-22 | 1975-10-14 | Us Army | Method of attaching fiber optics bundle to laser squib |
IT1117550B (it) * | 1977-08-01 | 1986-02-17 | Righini Giancarlo | Sistema di trasporto e di focalizzazione della radiazione laser con fibra ottica particolarmente per applicazioni mediche chirurgiche e biologiche |
US4391195A (en) * | 1979-08-21 | 1983-07-05 | Shann Peter C | Detonation of explosive charges and equipment therefor |
US4343242A (en) * | 1980-04-28 | 1982-08-10 | Gould Inc. | Laser-triggered chemical actuator for high voltage isolation |
DE3165351D1 (en) * | 1980-05-09 | 1984-09-13 | Emi Ltd | Arrangements for igniting a pyrotechnic charge |
US4563057A (en) * | 1982-08-31 | 1986-01-07 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Fiber optic cable connector |
US4506606A (en) * | 1983-01-27 | 1985-03-26 | Caruso Anthony M | Firing mechanism |
US4660472A (en) * | 1985-10-07 | 1987-04-28 | Morton Thiokol Inc. | Optical through bulkhead initiator and safe-arm device |
-
1987
- 1987-05-20 FR FR8707069A patent/FR2615609B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1988
- 1988-05-17 US US07/194,854 patent/US4870903A/en not_active Expired - Fee Related
- 1988-05-18 AT AT88401203T patent/ATE80453T1/de not_active IP Right Cessation
- 1988-05-18 DE DE8888401203T patent/DE3874413T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1988-05-18 JP JP63121657A patent/JPS63311097A/ja active Pending
- 1988-05-18 ES ES198888401203T patent/ES2035333T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1988-05-18 CA CA000567149A patent/CA1324733C/en not_active Expired - Fee Related
- 1988-05-18 EP EP88401203A patent/EP0292383B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1988-05-19 DK DK274988A patent/DK165710C/da not_active IP Right Cessation
- 1988-05-19 IL IL86441A patent/IL86441A/xx unknown
- 1988-05-20 NO NO882230A patent/NO170041C/no unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DK165710B (da) | 1993-01-04 |
DK274988A (da) | 1988-11-21 |
NO882230L (no) | 1988-11-21 |
NO170041C (no) | 1992-09-02 |
FR2615609A1 (fr) | 1988-11-25 |
DK165710C (da) | 1993-05-24 |
EP0292383B1 (fr) | 1992-09-09 |
IL86441A (en) | 1993-01-31 |
NO882230D0 (no) | 1988-05-20 |
CA1324733C (en) | 1993-11-30 |
DE3874413T2 (de) | 1993-03-11 |
US4870903A (en) | 1989-10-03 |
JPS63311097A (ja) | 1988-12-19 |
DK274988D0 (da) | 1988-05-19 |
ES2035333T3 (es) | 1993-04-16 |
DE3874413D1 (de) | 1992-10-15 |
EP0292383A1 (fr) | 1988-11-23 |
FR2615609B1 (fr) | 1991-12-20 |
ATE80453T1 (de) | 1992-09-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO170041B (no) | Fotopyroteknisk detonatorinnretning | |
US3724383A (en) | Lasser stimulated ordnance initiation device | |
US3618526A (en) | Pyrotechnic pumped laser for remote ordnance initiation system | |
US3812783A (en) | Optically detonated explosive device | |
US4957027A (en) | Versatile nonelectric dearmer | |
US7299735B2 (en) | Device for the disruption of explosive ordnance | |
US5415105A (en) | Tandem warhead with piezoelectric percussion fuses | |
US5107766A (en) | Follow-thru grenade for military operations in urban terrain (MOUT) | |
NO163652B (no) | Anordning for frembringelse av en narremaalsky, saerlig medinfraroed utstraaling. | |
CA2680421A1 (en) | Initiation of explosives materials | |
NO301739B1 (no) | Anordning for tenning av pyroteknisk materiale | |
CN109631678B (zh) | 一种降低激光起爆能量的方法 | |
NO172515B (no) | Fotopyroteknisk tenninnretning omfattende en mikrolinse innfattet i et hukommelsesmateriale og pyroteknisk kjede som benytter innretningen, samt en fremgangsmaate til aa montere mikrolinsen | |
US6047643A (en) | Hermetically sealed laser actuator/detonator and method of manufacturing the same | |
US6276276B1 (en) | Thin-film optical initiator | |
US3296795A (en) | Laser initiated rocket type igniter | |
USH1214H (en) | Multiple point laser detonation system for explosive charges | |
US8584585B2 (en) | Inertial delay fuse | |
FI112702B (fi) | DDT-tyypin lasersytytin | |
US5179246A (en) | Laser actuated thru-bulkhead initiator for detonable explosive material, pyrotechnic material and remotely located pyrotechnic or propellant material | |
US5099761A (en) | Laser actuated thru-bulkhead initiator | |
US5196644A (en) | Fuzing systems for projectiles | |
US5191167A (en) | Multi-point fiber optic igniter | |
FI86108C (fi) | Patron foer hagelgevaer med explosiv projektil. | |
US3750581A (en) | Missile motor igniter assembly |